Vehicle restraint system crash test modelling – Application to steel-wood structures - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2012

Vehicle restraint system crash test modelling – Application to steel-wood structures

Modélisation d’essais de choc sur dispositifs de retenue de véhicules : Application aux dispositifs mixtes acier-bois

Résumé

In France, one third of the people dying on the roads are killed after impacting against a hazard. In 90% of the reported cases, these accidents result from loss of control. Vehicle Restraint Systems (VRS) are specially designed to restrain an errant vehicle and to limit impact severity. Before being installed on the roadsides, these devices have to be crash-tested according to standards in order to evaluate their safety and deflexion performances. Tolerances exist on impact parameters (vehicle, vehicle mass, impact speed, impact angle, impact point …) and material’s mechanical characteristic uncertainties have an effect towards device performances and have to be taken into account during numerical simulations. Steel-wood structures present an additional numerical challenge due to wood heterogeneity and its sensibility to environment variables such as temperature and moisture content. In order to assess the effect of this variability toward safety performances, three point bending dynamic experiments on structural samples are performed and modelled. Finally, a complete model of a vehicle restraint system is built and validated according to real crash test results thanks to a parametric method. This method takes into account the variability of the parameters associated to the failure modes of the structure. Once validated the model is used to assess the effect of wood mechanical properties modifications due to environment variable variations.
En France, un tiers des personnes tuées sur la route le sont lors d’un accident sur un obstacle fixe. Dans 90% des cas, ces accidents surviennent après une perte de contrôle du véhicule. Les dispositifs de retenue de véhicule ont pour but de maintenir les véhicules en perdition sur la chaussée en limitant la sévérité de l’impact. Ces dispositifs doivent subir des essais de chocs normatifs afin de pouvoir être installés sur le bord des routes européennes et d’évaluer leurs performances en termes de sévérité et de déflexion. Les tolérances existantes sur les paramètres d’essai (véhicule, masse du véhicule, vitesse, angle et point d’impact …) et les incertitudes sur les caractéristiques mécaniques des matériaux constituant le dispositif ont un effet sur les performances de ce dispositifs et doivent être prises en compte lors des calculs Les dispositifs mixtes (acier-bois) présentent une difficulté supplémentaire en raison de l’hétérogénéité du matériau et de sa sensibilité aux variables d’environnement telles que la température et l’humidité. Afin de prendre en compte cette variabilité et d’évaluer son impact sur les performances d’un dispositif, des essais dynamiques sur des échantillons de structure ont été réalisés et modélisés numériquement. Enfin, un modèle complet d’un dispositif de retenue de véhicule a été effectué et corrélé sur un essai de choc réel à l’aide d’une méthode prenant en compte la variation de paramètres physiques liés à l’apparition des modes de ruine de la structure. Une fois corrélé, le modèle a été utilisé afin d’évaluer l’incidence de la modification des caractéristiques mécaniques du bois liée aux variations des conditions environnementales.
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Dates et versions

tel-00990871 , version 1 (20-02-2015)

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  • HAL Id : tel-00990871 , version 1

Citer

Clément Goubel. Vehicle restraint system crash test modelling – Application to steel-wood structures. Engineering Sciences [physics]. UNIVERSITE DE LYON, 2012. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00990871⟩
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