Design of innovative materials to absorb the shock produced by head impacts in hockey

Chaque année, 32000 Canadiennes et Canadiens subissent un traumatisme crânien sévère au cours d’une activité sportive. Afin de protéger les joueurs/joueuses de hockey, l’entreprise canadienne CCM-Hockey, leader mondial en équipement de Hockey, développe des casques légers et innovants afin de réduire au maximum les accélérations linéaires et angulaires de la tête lors d’impacts. Pour cela, CCM-Hockey et son partenaire D3O souhaitent développer, en partenariat avec l’ÉTS, des outils et des méthodes de conception assistée par ordinateur et développer de nouveaux matériaux plus efficaces pour la protection de la tête. Ce projet se décline en 4 objectifs spécifiques : 1) caractériser les propriétés dynamiques des mousses et étudier leur comportement dans le casque; 2) développer des modèles par éléments finis (MEF) de casques de hockey positionnés sur un modèle de mannequin tête-cou permettant de simuler différents impacts prescrit par les normes et évaluer la performance des casques en termes de réduction des accélérations linéaires et angulaires; 3) utiliser les MEF pour assister la conception des composantes de casques et pour définir les propriétés idéales des mousses le composant; 4) développer un matériau dont les propriétés dynamiques se rapprochent de celles de la mousse idéale définie à l’aide du modèle par éléments finis. De nouvelles formulations de mousses seront proposées et évaluées et la possibilité d’utiliser différents arrangements de mousses pour orienter la dissipation d’énergie sera étudiée.
Le présent poste concerne plus spécifiquement les objectifs 3 et 4, i.e. identifier les propriétés idéales des mousses composant les casques de hockey et proposer de nouvelles formulations de mousses se rapprochant du comportement idéal.
Mandat
Le mandat de la candidate ou du candidat consistera donc à : 1) utiliser les MEF développés dans le cadre de ce projet pour élaborer un cahier des charges détaillé définissant le comportement dynamique idéal des matériaux absorbants composant les casques de hockey; 2) transmettre ces spécifications techniques aux partenaires industriels qui proposeront de nouvelles formulations chimiques de mousses polymériques et fabriqueront des échantillons qui seront testés par la candidate ou le candidat afin d’identifier les meilleurs matériaux candidats; 3) utiliser les MEF pour simuler et prédire le comportement des casques confectionnés avec ces matériaux candidats et identifier les configurations optimales de matériaux absorbant qui seront utilisés pour fabriquer des prototypes de casques à tester selon les normes prescrites. La candidate ou le candidat devra également rédiger des rapports techniques et publications scientifiques relatifs aux travaux réalisés. Le stage est d’une durée d’un an avec possibilité de renouvellement.

Required knowledge

La personne recrutée devra détenir un diplôme de doctorat (PhD ou équivalent) en génie mécanique, technologies de la santé ou similaire avec une orientation particulière en matériaux polymériques absorbants. Elle devra avoir des connaissances et une expérience avancée en modélisation et simulation par éléments finis explicites de systèmes incluant des matériaux non-linéaires et viscoélastiques. Une bonne connaissance de la problématique des impacts à la tête ainsi que de la plateforme Altair Hyperworks sont des atouts. La personne recrutée devra présenter d’excellentes aptitudes de travail en équipe multidisciplinaire, et de communication écrite et orale d’ouvrages scientifiques.
 

Desired program of studies

Postdoctoral studies

Research domains

Materials and manufacturing, Health

Financing

45000$ pour un an 

Additional information

Date de début : Automne 2021 - Hiver 2022
Partenaires impliqués : CCM Hockey et D3O

Lien pertinent : crc-trauma.etsmtl.ca

 

IMPORTANT :

L’École de technologie supérieure (ÉTS) valorise la diversité des personnes qu’elle embauche et invite les femmes, les Autochtones, les minorités visibles, les minorités ethniques et les personnes handicapées, ainsi que les personnes de tous genres et toutes orientations sexuelles à présenter leur candidature. En cas de situation de handicap, nous pourrons offrir des mesures d’adaptation dans le processus d’embauche. Nous tiendrons compte de l’incidence des congés qui peuvent avoir engendré des interruptions ou des ralentissements de carrière. À ce titre, nous vous encourageons à nous indiquer tout congé qui pourrait avoir eu une incidence sur votre parcours professionnel. Nous tiendrons compte de ces renseignements dans l’évaluation de votre candidature. Les candidats intéressés doivent transmettre une lettre d’intérêt, un curriculum vitae et le nom de deux références.
 

Contact person

Yvan Petit | yvan.petit@etsmtl.ca