Sujet Sciences de l'Ingénieur — Terminale — Nouvelle-Calédonie — Bac 2015

Impacteur d'essai de choc piéton Constitution du sujet • 3 • Documents 15 • Document 23 Le sujet comporte 25 questions Le document réponse DR1 est à rendre avec les copies page 2 sur 23 Texte Avec l'évolution croissante de la mobilité, la sécurité des personnes dans les transports est un enjeu majeur dans la société actuelle. Les accidents de la route sont également la cause de nombreuses séquelles physiques et de traumatismes psychologiques. Pour améliorer les dispositifs de sécurité et évaluer la diminution des risques de blessure, les constructeurs utilisent des essais de chocs (terme traduit de l'anglais crash test). Il s’agit de reproduire en laboratoire l'impact d'un véhicule automobile avec un corps humain. Le conducteur et les passagers sont représentés par des mannequins spécialement étudiés, appelés dispositifs anthropomorphes d'essai, ou mannequins de choc. Ces travaux, menés conjointement par les constructeurs, les pouvoirs publics et des organismes de recherche internationaux ont permis des avancées considérables depuis 40 ans dans la compréhension des mécanismes de lésion, et dans la mise en œuvre de dispositifs techniques efficaces dans les véhicules. Des statistiques d'accidentologie ont permis d'établir que la vitesse d'un véhicule, percutant de côté un piéton traversant une route, dépasse rarement 40 km/h. D'après des études menées en biomécanique des chocs et des observations médicales, les principales blessures à la jambe lors d'une collision latérale sont des ruptures des ligaments croisés et collatéraux, ainsi que des fractures du tibia. L'amélioration de la sécurité des piétons (lors d'un impact avec un véhicule) nécessite donc le développement d'un mannequin de choc capable de délivrer une signature d'impact exploitable en regard de la réglementation et des principales blessures constatées. Le sujet porte sur la conception d'un tel mannequin et la définition de son environnement d'utilisation, système de projection et centrale d'acquisition. La première partie permet de définir la structure de l'impacteur, à partir de l'analyse du comportement biomécanique du genou et des critères de blessure. La deuxième partie permet de valider les conditions de réalisation de l'essai de choc sur le système de projection. La troisième partie permet de vérifier la configuration de la centrale d'acquisition et de traitement du signal acquis. La quatrième partie permet de valider le dispositif à partir d'une simulation et de résultats expérimentaux. L'étude se conclut par une synthèse des résultats obtenus. 1. Définition de l'impacteur de jambe Objectif(s) de cette partie : définir les caractéristiques de la structure