Alors que la simulation numérique cherche à modéliser de manière réaliste les crashs de véhicules, elle exige des mannequins de test matériels. Car si les constructeurs s'ingénient à concevoir des véhicules plus sûrs pour leurs passagers, ils doivent aussi passer les tests d'homologation ainsi que les tests d'Euro NCap. D'où l'intérêt d'inclure les mannequins de ces essais aux simulations d'accident. L'Américain Humanetics, spécialisé dans les équipements de test et les mannequins pour crash, propose en parallèle tout un catalogue de mannequins virtuels pour les principaux logiciels de simulation qui exploitent la méthode des éléments finis.
Réduire le nombre des crash tests réels
Dassault Systèmes, via sa division Simulia, travaille avec Humanetics sur cette modélisation avec une quinzaine de modèles de mannequins à son catalogue pour son logiciel Abaqus. “ L'objectif consiste à réduire le nombre de crash tests. Aujourd'hui, le niveau de qualité est tel, que le constructeur peut bien souvent valider son design avec une seule campagne ”, explique Pierre Eliot, responsable formation et services chez Simulia France. L'Allemand Dynamore commercialise lui aussi une gamme de modèles numériques pour son logiciel de simulation LS-Dyna. Tout comme les mannequins réels, chaque modèle est conçu pour répondre aux exigences d'un test précis : choc frontal, latéral ou arrière, impact sur un piéton, etc. Les mannequins sont standardisés par le FAT, association de la recherche des constructeurs automobiles. “ De vraies différences existent entre les modèles, prévient Pierre Eliot. La qualité de la simulation dépend aussi de la qualité du solveur (logiciel de calcul pointu ? NDLR). Elle se juge sur un dossier d'une centaine de pages avec les multiples courbes de réponse du modèle. ”Cap sur le corps humain
Les constructeurs travaillent maintenant à modéliser le corps humain lui-même. Toyota a développé le THUMS (Total Human Model for Safety), un modèle simplifié comprenant 83 500 éléments. Depuis, neuf constructeurs ont constitué le Global Human Body Models Consortium (GHBMC) qui livrera ses premiers modèles en novembre 2011. Alors que les modèles actuels comptent moins de 100 000 nœuds de calcul, cette nouvelle génération en comportera plusieurs millions. “ C'est extrêmement complexe, reconnaît Joel Stitzel, professeur associé en ingénierie biomédicale à l'université Wake Forest et participant au projet, tant du point de vue géométrique qu'au niveau de la mécanique des tissus biologiques ”. Plusieurs dizaines d'années de recherche seront donc nécessaires avant que ces modélisations humaines ne remplacent les mannequins virtuels.
