Dans le cadre d’une étude exploratoire, des chercheurs ont évalué la validité d’un système de mesure de la distribution de la pression à l’interface siège-corps humain pour estimer le comportement dynamique et les effets de couplage d’une personne assise sur un siège élastique et soumise à des vibrations dans l’axe vertical. L’expérience portait sur un siège rigide et trois sièges élastiques, soit un siège constitué d’un bloc de mousse polyuréthane, un siège d’automobile flexible et moulant et un coussin gonflable à bulles d’air.
Les chercheurs ont d’abord testé avec succès le système en l’absence de vibrations avec 11 sujets assis avec ou sans appui-dos. Puis, avec un simulateur de vibrations, ils ont soumis tour à tour 31 hommes et 27 femmes à trois niveaux de vibrations entre 0,5 et 20 Hz sur les quatre types de siège en prenant en considération les dimensions anthropomorphiques des sujets. Tout en examinant la validité du système, les chercheurs ont mené trois séries d’expérience pour déterminer les réponses biodynamiques du corps humain à l’aide d’une plateforme de forces et du capteur de distribution de pression. Les résultats ont démontré que ce système de mesure de la pression s’avère complexe à bien des égards, mais qu’il peut être utilisé efficacement pour estimer la réponse biodynamique de sujets humains sur des sièges élastiques. Il en ressort que la réponse aux vibrations d’un sujet humain assis sur un siège élastique diffère significativement de celle obtenue avec un siège rigide. « Ce résultat est attribuable à un effet de couplage entre le corps humain et le siège élastique qui non seulement altère la nature des vibrations transmises au corps assis, mais modifie aussi considérablement le contact corps-siège, la posture assise et la distribution du poids corporel sur le siège. Cela suggère que la réponse du corps humain aux vibrations dépend des propriétés de rigidité et d’amortissement du siège, et que le corps absorbe probablement moins d’énergie vibratoire avec des sièges offrant un bon amortissement », explique Pierre Marcotte, chercheur à l’Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail (IRSST).
Les résultats ont montré que le siège à coussin plat en mousse de polyuréthane avait des propriétés d’amortissement supérieures aux autres modèles. De plus, en comparant les données provenant des hommes et des femmes et en prenant en compte les différences de masse corporelle, les chercheurs ont établi qu’il y avait des effets associés au sexe des sujets qui indiquent que les hommes et les femmes n’absorbent pas les vibrations de la même façon.
Bien qu’exploratoire, cette étude a fourni des valeurs cibles qui pourront servir lors de la conception de sièges et de mannequins instrumentés.
Les résultats de cette étude peuvent être consultés sans frais à http://www.irsst.qc.ca/publications-et-outils/publication/i/100835/n/systeme-couple-corps-assis-siege-elastique-vibrations-axe-vertical. Pour en savoir davantage sur les recherches de l’IRSST, suivez-nous sur Twitter, Facebook, LinkedIn ou YouTube.
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Source
Jacques Millette
Responsable des affaires publiques
IRSST