Type de document

Rapports de recherche scientifique

Année de publication

2006

Langue

Français

Résumé

Pour s’assurer qu’un siège à suspension remplisse efficacement ses fonctions, des essais peuvent être réalisés en laboratoire sur un simulateur de vibrations reproduisant un environnement vibratoire représentatif de celui d’un véhicule dans lequel le siège est destiné. Une norme internationale ISO 10326-1:1992 définie déjà une méthode à appliquer qui requiert que des sujets humains de poids variés prennent place sur le siège tandis que la performance d’atténuation des vibrations par le siège est évaluée. L’utilisation de sujets humains engendre différents types de difficultés, d’où l’intérêt d’utiliser un système mécanique ou mannequin pour simuler l’interface humaine avec le siège.

Depuis quelques années, quelques systèmes mécaniques ou mannequins ont été développés dans différents laboratoires et ont généralement été évalués sur une base locale seulement. C’est le cas notamment de l’INRS en France et de l’Institut fédéral de santé et sécurité du travail de l’Allemagne (BaUA) qui ont chacun développé un mannequin dont la conception repose sur des bases différentes. Des travaux de normalisation sont en cours visant à définir les exigences de conception des mannequins destinés à être utilisés pour évaluer les performances d’atténuation des vibrations par les sièges à suspension. Dans un tel contexte, il apparaissait souhaitable que les mannequins puissent être évalués par un laboratoire indépendant et qu’une comparaison de leur performance puisse être réalisée pour mieux guider les travaux de normalisation en cours.

Cette étude visait à faire l’évaluation, dans les laboratoires de l’IRSST, de deux mannequins différents et de comparer leur performance quant à leur capacité à simuler l’interface humaine lors des essais de transmission des vibrations par différents types de sièges à suspension. À cette fin, cinq sièges à suspension ont été retenus. Les caractéristiques de transmissibilité vibratoire des sièges ont été en premier lieu mesurées par l’application de la méthode d’essai définie dans la norme ISO 10326-1 pour trois groupes de masse corporelle : 55, 75 et 98 kg. De manière similaire, les caractéristiques de transmissibilité des sièges ont été obtenues en utilisant les deux mannequins anthropodynamiques ainsi que des masses rigides équivalentes. Par la suite, les caractéristiques de masse apparente des mannequins ont été mesurées et comparées avec des valeurs de références suggérées dans les normes ISO-5982 et DIN-45676. L’évaluation de la performance des mannequins a été finalement effectuée par l’utilisation de spectres d’excitations correspondant à chaque siège, définis par des classes spectrales associées aux chariots élévateurs, tracteurs agricoles, camions autoroutiers et machineries de construction. Les facteurs de S.E.A.T., facteurs qui définissent l’efficacité d’atténuation des sièges, ont été déterminés pour chacune des classes spectrales.

Les résultats présentés sont comparés et la capacité des mannequins à reproduire le comportement dynamique des sujets humains y est discuté. Notamment, les résultats de l’étude suggèrent que l’utilisation de masses inertes équivalentes permet d’obtenir une bonne estimation de la réponse du système siège/occupant quand l’excitation est prédominante en basses fréquences ou dans le cas de sièges présentant des fréquences de résonance basses. Les résultats montrent que l’utilisation de mannequins ne permet pas d’obtenir une meilleure estimation que l’utilisation de masses inertes équivalentes. Cependant, lorsque l’excitation est prédominante à de plus hautes fréquences ou encore quand un siège présente une fréquence naturelle plus élevée, l’utilisation de mannequins permet d’obtenir une meilleure estimation de l’atténuation que celle liée à l’utilisation de masses inertes.

ISBN

9782896310814 (PDF)

2896310819 (PDF)

9782896310800 (version imprimée)

2896310800 (version imprimée)

Mots-clés

Siège de conducteur, Driver seat, Transmission des vibrations, Vibration transmission, Essai par vibrations, Amortissement des vibrations, Vibration damping, Détermination graphique, Graphic determination, Analyse par comparaison, Comparative analysis, Laboratoire d'essai, Test laboratory, Québec, Mannequin, Dummy

Numéro de projet IRSST

0099-2090

Numéro de publication IRSST

R-478

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