Ecole Doctorale

Sciences du Mouvement Humain

Spécialité

Sciences du Mouvement Humain - MRS

Etablissement

Aix-Marseille Université

Mots Clés

Gilet airbag moto,Deux-roues motorisés,Accidents,Lésions,Protection,Biomécanique,

Keywords

Wearable airbag protector,Powered two-wheelers,Accidents,Injuries,Protection,Biomechanics,

Titre de thèse

Evaluation biomécanique d'un dispositif de protection airbag pour motocycliste
Biomechanical evaluation of a wearable airbag protector for motorcyclist

Date

Jeudi 25 Juin 2020 à 14:00

Adresse

51 Boulevard Pierre Dramard Faculté de Médecine Secteur Nord 13015 Marseille Faculté de Medecine Nord - Par Visioconférence

Jury

Directeur de these M. Pierre Jean ARNOUX IFSTTAR/Aix-Marseille Université
CoDirecteur de these Mme Catherine MASSON IFSTTAR/Aix-Marseille Université
Rapporteur M. Christophe BASTIEN Coventry University
Rapporteur M. Remy WILLINGER Université de Strasbourg
Examinateur M. Steffen PELDSCHUS Ludwig Maximilians University
Examinateur M. Thierry SERRE IFSTTAR

Résumé de la thèse

Les usagers des deux-roues motorisés (2RM) représentent 28% des décès de la route dans le monde et 18% de la mortalité routière dans l'Union Européenne. Fournir des équipements de protection efficaces aux motocyclistes apparaît essentiel pour réduire leur mortalité et morbidité. Les gilets airbag visent à protéger le tronc du motocycliste, mais l’évaluation de l’efficacité de ces dispositifs de protection reste complexe en raison de sa dépendance à de nombreux facteurs liés à l’accident et à l’airbag lui-même. L’objectif de ce projet de recherche est de mieux comprendre la traumatologie du tronc en 2RM afin de proposer une méthode d’évaluation pertinente des dispositifs de protection airbag permettant de quantifier sa capacité de protection et d’améliorer sa conception et son développement. Ce travail est divisé en trois grands volets: 1-Les études épidemiologique et accidentologique ont permis d’identifier le thorax comme la région du tronc la plus vulnérable et les accidents contre voiture comme les plus fréquents. 2-La simulation multicorps a montré que lors d’un accident les chocs du tronc contre la voiture sont plus fréquents et sévères que les impacts contre le sol. La région frontale du thorax est la zone du tronc la plus touchée et dont les impacts sont les plus sévères. 3-Enfin, la simulation en éléments finis focalisée sur le motocycliste a permis de développer une nouvelle méthode pour évaluer les capacités de protection des gilets airbag moto dans des conditions d'impact représentatives des accidents en 2RM. Basée sur les critères de blessure de la littérature, notre méthode a montré l’efficacité du dispositif airbag à atténuer les lésions de la cage thoracique et des organes internes ainsi que les bénéfices lorsqu’il est porté sous une veste.

Thesis resume

Powered two-wheelers (PTW) users represent 28% of world traffic fatalities and 18% of traffic deaths in the European Union. Provide effective protective equipment for motorcyclists seems critical to reduce their mortality and morbidity. Wearable airbag protectors aims to protect the trunk of the motorcyclist, but evaluating the effectiveness of these safety devices remains complex due to its dependence on many factors related to the accident and to the airbag itself. The objective of this research project is to better understand motorcyclist trunk trauma in order to propose a relevant evaluation method for the improvement of wearable airbag protectors’ design and development. This work is divided into three main parts: 1-Epidemiological and accidentological studies allowed identifying the thorax as the most vulnerable region of the trunk and collisions with cars as the most frequent accident scenarios. 2-Multibody simulations showed that during the accident, trunk impacts with the car are more frequent and more severe than impacts against the ground. The frontal region of the thorax is the most impacted zone of the trunk and sustains the most severe impacts. 3-Finite element simulations focused on the motorcyclist allowed developing a new method to evaluate the protection capacities of wearable airbag protectors against realistic impact conditions. Based on injury criteria from the literature, our method showed the effectiveness of the airbag device in mitigating ribcage and internal organ injuries as well as the benefits of wearing the protector under a motorcycle jacket.