Étude des comportements vibratoires couplés siège à suspension – humain et de la biodynamique corps entier dans des conditions d'exposition réelles

Les personnes qui conduisent et opèrent les véhicules utilisés dans différents secteurs d’activité au Québec sont exposées à des vibrations corps entier (VCE). Ces VCE sont associées, en fonction de la dose de vibration cumulée, à un risque accru de développer des lombalgies et des dégénérescences à la colonne vertébrale. Les sièges à suspension sont le moyen d'intervention le plus pratique et le plus couramment utilisé dans les véhicules pour préserver la santé des travailleurs et travailleuses. Cependant, les sièges à suspension proposés sont rarement adaptés aux véhicules, ils offrent dans ce cas peu ou pas d'atténuation des VCE, et des effets non linéaires peuvent apparaitre si les sièges arrivent en contact sur leurs butées. Par ailleurs, les normes pour tester les sièges à suspension sont relativement exigeantes en temps et en ressources, requièrent la participation d'humains et doivent être répétées pour chaque véhicule cible. De plus, ces normes ne considèrent qu’un seul axe (vertical), ce qui peut être insuffisant pour certains véhicules. 

Pour répondre à cette problématique, un projet de recherche en collaboration entre l’École de technologie supérieure (ÉTS) et l'Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail (IRSST) a été initié et a pour objectif le développement d’une méthodologie pour la caractérisation dynamique non linéaire des sièges à suspension en laboratoire (méthode multiaxiale, sans humain et applicable à tout véhicule).

Le sujet de maitrise proposé s’intègre dans ce projet, il comporte deux objectifs principaux :

1. L’étude du comportement de siège à suspension lorsque couplé à des humains;
2. L’étude du comportement biodynamique de l'humain lorsque couplé à un siège.

Pour répondre aux objectifs, les étapes suivantes de la maîtrise sont proposées :

1. Revue de la littérature,
2. Mise en place de la méthodologie (comprenant le recrutement des sujets humains : 15 hommes et 15 femmes),
3. Mesures vibratoires de siège à suspension – humain pour cinq types de sièges,
4. Analyse du comportement vibratoire des sièges,
5. Analyse du comportement biodynamique des humains,   
6. Comparaison avec les mesures siège-masse inerte et validation de la méthodologie générale pour la caractérisation dynamique des sièges.   

La méthodologie proposée considérera le comportement dynamique non linéaire couplé humain/siège pour différentes conditions : direction, fréquence et amplitude des vibrations. La méthodologie comprendra des mesures vibratoires sur les sièges et les humains avec la plateforme multiaxiale de l’ÉTS qui permet de reproduire des excitations mécaniques réelles selon les six degrés de liberté. La méthodologie sera applicable à tous types de siège à suspension.