Modélisation des ligaments des membres antérieurs. A propos des ligaments des genoux
Résumé
Que ce soit en accidentologie ou en traumatologie sportive, le genou est exposé à de très fortes sollicitations se traduisant par de l'endommagement et de la rupture des structures ligamentaires. Ce travail s'inscrit dans ce contexte et porte sur l'identification des lois de comportement des quatre ligaments du genou, dans un cadre de sollicitations dynamiques, c'est-à-dire lorsqu'ils sont soumis à des situations de chocs, entraînant de l'endommagement et de la rupture dans le matériau. Il s'articule autour de tois axes de recherche: - un axe expérimental où un dispositif de traction dynamique des ligaments du genou a été conçu. Les résultats obtenus (pour des vitesse de sollicitation de 2m/s) ont servi de support à l'identification des lois de comportement et ont pu mettre en évidence les caractéristiques de la rupture des ligaments du genou sollicités dans l'axe des fibres (modes, faciès, localisation). - un axe mécanique, qui consiste à identifier les lois de comportement des ligaments du genou au travers de deux types de formulation: une formulation thermodermique où un modèle viscoélastique endommageable est proposé et une formulation structurelle permettant, à partir d'un modèle éléments finis de la fibrille de collagène, de suivre les mécanismes de décohésions des fibres entres-elles. - un axe modélisation base sur la méthode des éléments finis, a permis de poser les bases d'un modèle 3D de l'articulation du genou. En intégrant les lois de comportement développées ci-dessus, ce modèle permet la simulation numérique de chocs sur l'articulation du genou.