Modélisation du comportement vibratoire de la main : influence des efforts de poussée et de préhension

L’apparition du syndrome des vibrations chez le travailleur pourrait être reliée aux contraintes et déformations mécaniques engendrées par les machines vibrantes. Cette thèse, s’inscrivant dans le cadre de la prévention de ce syndrome, vise à estimer ces grandeurs numériquement. Un modèle basé sur la méthode des éléments finis sera développé et simulera une main complète serrant une poignée vibrante. L’effet des efforts de poussée et de préhension sera étudié. La simulation se décomposera en deux étapes de calcul successives. La première, quasi-statique, modélisera le serrage de la main. Elle prendra en compte la cinématique des articulations, la visco-hyperélasticité des tissus et l’activation musculaire. Les résultats seront validés en comparant les pressions de contact simulées à des champs de pression expérimentaux. Les paramètres de la loi de comportement des muscles seront identifiés à partir des raideurs dynamiques mesurées par indentation et par élastographie ultrasonore. Dans un second temps, une analyse harmonique sera réalisée autour de la pré-contrainte obtenue lors de la simulation quasi-statique. Ce calcul sera validé par des mesures de transmissibilité vibratoire sur la face dorsale de la main. À l’issue de ces simulations, les champs de grandeurs mécaniques internes seront estimés pour différents scénarios de serrage et pour des vibrations de fréquences représentatives de celles émises par la majorité des machines vibrantes. Ces résultats pourront être utilisés pour améliorer l’estimation de la dose vibratoire réglementaire. Deux travaux préliminaires sont ensuite ici présentés : l’implémentation d’une méthode d’identification de l’axe de rotation des articulations interphalangiennes et la conception d’une poignée instrumentée avec des capteurs d’effort qui sera utilisée pour la validation des simulations harmoniques.