41 Communications pour le thème
S04 : Biomécanique, Mécanique du Vivant, Biomimétisme

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n° 1433 Conférence d'ouverture : Exercices de Biorobotique aérienne

Stéphane Viollet
Institut des Sciences du Mouvement UMR 6152
Tout engin autonome doté de vision, qu il soit sous-marin, terrestre, aérien ou spatial, génère lors de sa locomotion, des perturbations majeures affectant la ligne de regard de son système visuel. Ces perturbations peuvent être de deux types : - externes, du fait du milieu environnant : courant d air, rafales, vibrations, houle, courant marins, tempête de sable sur Mars... - internes, du fait des mouvements propres de l engin : rotation, battements d ailes ou d ailerons, changements délibérés de direction ou d attitude, vibrations... Si les systèmes de stabilisation du regard sont encore peu répandus en robotique autonome, l étude des animaux (vertébrés et invertébrés) montre que la nature a développé des trésors d ingéniosité qui permettent, par exemple, à un héron ou à une vulgaire mouche, de voler sans aucun crash, tout en maintenant leur système visuel parfaitement stabilisé par épisodes de plusieurs centaines de millisecondes. Ces êtres disposent alors d une information visuelle peu perturbée et par conséquent exploitable directement par les neurones dédiés au traitement des signaux visuels, en particulier du flux optique de translation. Les efforts développés par les animaux pour stabiliser leur ligne de regard nous poussent à reproduire de tels mécanismes à bord de plate-formes robotiques dotées de vision. On peut alors se demander quels sont les éléments primordiaux nécessaires à une stabilisation performante du regard. Chez les insectes ailés, qui servent de modèle à notre équipe depuis plusieurs décennies, il existe un découplage tête-corps fondamental qui, via des réflexes visuo-inertiels, permet un maintien de l orientation de la tête et ce, en dépit des mouvements de roulis du thorax qui produisent un déplacement latéral à la manière de l hélicoptère. Ces réflexes «oculomoteurs» se retrouvent aussi chez les vertébrés sous la forme du réflexe «vestibulo-oculaire» associé au réflexe de «fixation visuelle». Ce sont précisément ces types de réflexe que nous avons mis en oeuvre à bord d un démonstrateur aérien autonome.
communication programmée pour mardi matin 9H30 salle E

n° 1110 Imitation du mouvement humain pour les robots humanoïdes - Application au robot HRP-2

Luc Boutin Antoine Eon Said Zeghloul Patrick Lacouture
Laboratoire de Mécanique des Solides de Poitiers, UMR6610
Le travail présenté concerne une méthode permettant aux robots humanoïdes d’imiter un mouvement humain enregistré par Motion Capture. Le processus est applicable à l’ensemble des humanoïdes. La méthode est valable quelques soient les longueurs et les répartitions de masses des robots. Elle permet de générer des démarches proches de celles du sujet humain tout en assurant la stabilité du robot et des contacts corrects au niveau du sol. Une application sur le robot humanoïde HRP-2 sera présentée.
communication programmée pour mardi matin 10H10 salle E

n° 917 Application robotique pour la réeducation fonctionnelle de la cheville

Sami Bennour Lotfi Romdhane Jean-Pierre Merlet
Laboratoire de Genie Mécanique
Ce travail a pour objectif d’aider le médecin à rééduquer certaines pathologies articulaires au niveau de la cheville tout en respectant des protocoles de la réhabilitation fonctionnelle pour les mouvements décrits par l’articulation. La tache consiste à réaliser un outil informatique de simulation pour contrôler les gestes réalisés par le membre inférieur d'un être humain au cours de la réhabilitation de la cheville sur une plateforme robotisée.
communication programmée pour mardi matin 10H50 salle E

n° 1277 Incidence d'une erreur angulaire sur la réduction d'une fracture basse de jambe

Didier Lemosse Franck Dujardin Khalil Abdelkafi Yves Pierre Le Moulec
LMR, INSA de Rouen
Réalisation d'un outil d'analyse de l'incidence d'une erreur angulaire (frontale, sagittale, axiale) sur la qualité de la réduction d'une fracture basse de jambe. Etude paramétrique de la répartition de pression dans la liaison tibio-astragalienne; comparaison entre simulations par éléments finis et expérimentations in-vitro.
communication programmée pour mardi matin 11H10 salle E

n° 842 Etude de la sensibilité des paramètres anthropométriques et géométriques des os et muscles pour un modèle musculosquelettique des membres inférieurs

Tien Tuan Dao Frédéric Marin Marie Christine Ho Ba Tho
Université de Technologie de Compiègne
Un modèle musculosquelettique (corps rigides) a été développé. Une étude de sensibilité sur deux paramètres: les masses corporelles calculées selon 3 méthodes (Dempster et Gaughran, 1967; Zatsiorsky et Seluyanov, 1985; Yang, 2006) et les pCSA (l’aire axial dans le plan transversal d’un muscle) utilisés selon 3 méthodes (Schumacher et Wolff, 1966; Foidart-Dessalle,2000; Horsman et al, 2007) a été réalisée. Les résultats obtenus montrent un fort impact de ces paramètres sur les résultats de simulation. D’où l’importance de considérer des paramètres personnalisés à déterminer expérimentalement.
communication programmée pour mardi matin 11H30 salle E

n° 60 Modélisation de la jambe humaine sous contention élastique

Stéphane Avril Laura Dubuis Johan Debayle Laura Bouten Sylvain Drapier
Ecole Nationale Supérieure des Mines - Saint-Etienne
La contention consiste à exercer des pressions sur la jambe humaine au moyen de chaussettes afin de faciliter le reflux veineux. Afin d’améliorer les connaissances à ce sujet, un modèle éléments finis a été mis en place pour calculer les champs de contraintes dans la jambe en prenant en compte le comportement mécanique réel des articles de contention et des tissus de la jambe. Des méthodes d’identification appropriées ont été développées pour caractériser ces comportements.
communication programmée pour mardi matin 11H50 salle E

n° 970 Relation entre les paramètres ultrasonores et le module apparent d’élasticité de l’os trabéculaire humain calculé par la méthode des micro-éléments finis

Guillaume Haiat Frédéric Padilla Myriam Svrcekova Yan Chevalier Dieter Pahr
CNRS
L’objectif de cette étude est d’étudier les relations entre l’atténuation ultrasonore (BUA), la vitesse (SOS) et le module élastique apparent de l’os trabéculaire (E), un marqueur de la solidité osseuse. Des simulations 3-D par différences finies de la propagation d’onde ont été couplées à une analyse par micro-éléments finis. Dans la direction perpendiculaire à l’alignement principal des travées, des relations linéaires significatives ont été obtenues entre E et SOS, E et BUA, et BV/TV et E.
communication programmée pour mardi après midi 13H40 salle E

n° 930 Comportement mécanique de l’os trabéculaire : couplage expérimentation-simulation numérique.

Julien Halgrin Jamila Rahmoun Fahmi Chaari Eric Markiewicz Pascal Drazetic
LAMIH - UMR 8530 - Université de Valenciennes
Les modèles virtuels de l’être humain sont de plus en plus utilisés par les constructeurs automobiles pour optimiser la sécurité des véhicules. Afin d’améliorer la fiabilité de ces modèles, nous nous proposons d’identifier le comportement mécanique des tissus osseux, et particulièrement de l’os trabéculaire. Une étude expérimentale couplée à des simulations numériques prenant en compte l’architecture exacte de l’os a été menée afin de minimiser les variabilités géométriques et biologiques.
communication programmée pour mardi après midi 14H00 salle E

n° 356 Influence de l’anisotropie sur le comportement des ondes ultrasonores dans l’os trabéculaire

Vu-Hieu Nguyen Salah Naili Vittorio Sansalone
Laboratoire de Mécanique Physique (B2OA) - UMR CNRS 7052
L’objectif de cette étude est de contribuer à l’analyse des résultats expérimentaux obtenus in vitro en utilisant la technique de transmission transverse (utilisée en clinique) sur des échantillons d’os trabéculaire. Le système est décrit par une couche de milieu poreux élastique anisotrope entre deux fluides. La réponse transitoire du système en hautes fréquences est étudiée, montrant l’influence de l’anisotropie sur la propagation des ondes lorsque le système est sollicité par une onde plane.
communication programmée pour mardi après midi 14H20 salle E

n° 941 Towards a fracture criterion based on time-scale analysis

Francois Gabrielli Catherine Masson Erick Ogam Philippe Guillemain
INRETS-Laboratoire de Biomécanique Appliquée-UMRT 24
Dans le cadre de la reproduction d’accident sur sujet humain post mortem il est souvent impossible de déterminer l’instant d’apparition d’une lésion. L'objectif de l’étude est de caractériser les signaux transitoires correspondant aux fractures à partir d’enregistrements piezoelectriques afin de pister leur apparition à l’aide d’une analyse temps fréquence. Les résultats présentent la partie préliminaire de l’étude sur le thorax et les fractures de cote.
communication programmée pour mardi après midi 14H40 salle E

n° 182 Caractérisation mécanique de l’os en croissance par méthode ultrasonore

Jean-Philippe Berteau Martine Pithioux Patrick Chabrand Philippe Lasaygues
Institut des sciences du mouvement
Ce travail a pour objectif de mettre au point une mesure des caractéristiques élastiques de l'os enfant par méthode ultrasonore. Dans la littérature, ces caractéristiques mécaniques ont été peu étudiées. Le but est de déterminer les paramètres acoustiques des ondes et les propriétés d’orthotropie au moyen d’un système ultrasonore développé spécifiquement pour ces échantillons. Le dispositif, avec un grand nombre de degrés de libertés, permet de les caractériser suivant plusieurs incidences.
communication programmée pour mardi après midi 15H00 salle E

n° 156 Une approche multi-échelle pour la modélisation des fibrilles de l’os

Vittorio Sansalone Salah Naîli Thibault Lemaire
Université Paris 12-Val de Marne, PRES Paris Est
Les propriétés mécaniques du tissu osseux sont dues à sa structure hiérarchique. À l’échelle de quelques micromètres, la structure que l’on peut observer est la fibrille de collagène minéralisée. Dans ce travail, nous présentons un modèle mécanique multi-échelle de la fibrille basé sur une technique d’homogénéisation variationnelle. Des simulations numériques montrent la dépendance des propriétés élastiques de la fibrille vis-à-vis de sa structure à l'échelle nanométrique.
communication programmée pour mardi après midi 15H40 salle E

n° 802 Réseaux élastiques biologiques : comportement macroscopique et structure microscopique

Gérald Gurtner Marc Durand
Matière et Systèmes Complexes
De nombreux systèmes biologiques peuvent être ramenés à l'étude de réseaux de poutres élastiques : filaments d'actine, bois, os... qui peuvent se déformer pour une même contrainte soit par flexion des poutres, soit par compression. Nous présentons une étude analytique et numérique des propriétés de ces réseaux en établissant les conditions nécessaires et suffisantes sur la structure du réseau pour que celui-ci se déforme exclusivement par compression des poutres.
communication programmée pour mardi après midi 16H00 salle E

n° 124 Sur le volume élémentaire représentatif à considérer pour la modélisation de l'os compact

Quentin Grimal Kay Raum Alf Gerish Pascal Laugier
UPMC - LIP
L'os cortical est essentiellement biphasique (pores+matrice). Pour le calcul de propriétés effectives, il faut choisir un volume représentatif (VER). Ce choix est délicat car 1) le tissu est hétérogène à plusieurs échelles (i.e. zones plus ou moins poreuses en moyenne) ; 2) la couche corticale peut être très fine. Nous montrerons que le choix d’un VER de taille millimétrique permet de calculer de manière satisfaisante des propriétés effectives, dans un sens que l'on précisera.
communication programmée pour mardi après midi 16H20 salle E

n° 341 Prestressed system mechanics applied to the cytoskeleton structure

Patrick Cañadas Bernard Maurin René Motro
Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (LMGC) - UMR 5508
L’objectif est de montrer l’utilité de la modélisation du cytosquelette par systèmes précontraints en biomécanique cellulaire et tissulaire. On s’intéressera ici à deux applications : (1) Recherche de forme d'une cellule isolée, par modèles de tenségrité non réguliers et par combinaison entre modèles granulaires et analogie avec les systèmes de tenségrité. (2) Extension prospective aux assemblages multicellulaires avec notion d'autocontrainte partagée, par modèles de grilles de tenségrité.
communication programmée pour mardi après midi 16H40 salle E

n° 606 Modélisation du disque intervertébral

Carole Magnier Olivier Boiron Sylvie Wendling-Mansuy Patrick Chabrand Valérie Deplano
IRPHE UMR 6594 / ISM UMR 6233
La dégénérescence discale est un processus de dégradation progressive du disque intervertébral (DIV) qui se déshydrate et perd ses qualités d'amortissement mécanique. Un modèle multiphasique est développé pour décrire le couplage entre le comportement osmoticomécanique du DIV et le transport des nutriments nécessaire à la vie des cellules discales. L'influence d'un cycle de charge décharge de 24h sur la nutrition cellulaire et par suite sur le métabolisme sera notamment présentée.
communication programmée pour mardi après midi 17H00 salle E

n° 846 Faisabilité d'un bioréacteur à électro-osmose

Thibault Lemaire Salah Naîli Julien Pierre Mehdi Difallah Christian Oddou
LMP Université Paris Est
Du fait de la faible perméabilité des tissus cartilagineux, l'utilisation d'un bioréacteur pour les cultiver par perfusion est rendue délicate. L'emploi de l'électro-osmose est envisagé pour pallier ce problème. L'objectif est ici de vérifier la faisabilité d'un tel dispositif via la modélisation multiphysique d'un écoulement en milieu poreux. Les simulations numériques nous permettent d'obtenir des vitesses de perfusion raisonnables.
communication programmée pour mardi après midi 17H20 salle E

n° 597 Caractérisation de tissu osseux et de biomatériaux pour la régénération osseuse sur gros volume.

Rémy Casanova Didier Moukoko Martine Pithioux David, Marchat Patrick Chabrand
Institut des Siences du Mouvement
L’objectif de cette étude est de développer un processus expérimental de régénération de tissus osseux de grand volume. Une première étape vise à produire du matériau osseux à partir de lambeau de périoste vascularisé et à le caractériser grâce a des essais d’indentation. Ensuite, nous développons un process impliquant un biomatériau poreux et biodégradable utilisé comme réceptacle de cellules mésenchymateuses. Dans les deux cas, le nouveau matériau obtenu est étudié grâce à des tests mécaniques et biologiques.
communication programmée pour mardi après midi 17H40 salle E

n° 1292 Transport de particules dans un modèle de Weibel

Hassan Ilmi Robleh Yannick Hoarau Jan Dusek
Institut de Mécanique des Fluides et des Solides
L'objectif de nos travaux est de proposer un modèle numérique simple des voies aériennes en prenant en compte les mouvements générés par la respiration ainsi que la transition à la turbulence. Nous présentons ici les résultats de validation de transport de particules inertes dans un modèle simplifié de Weibel à trois bifurcations des voies aériennes pour des écoulements stationnaires et instationnaires. Cette étude s'appuie sur l'utilisation du code commercial multi-physique CFD-ACE.
communication programmée pour mercredi matin 9H30 salle E

n° 571 Modèle d’écoulement autour d’une prothèse valvulaire pour le diagnostic clinique

Carine Guivier-Curien Valérie Deplano Robert Pélissier
IRPHE
L'évaluation clinique de la performance valvulaire est basée sur la mesure de la vitesse maximale dans le jet transvalvulaire. Un modèle théorique basé sur la modélisation de profils minces et la théorie des écoulements potentiels est développé pour accéder aux vitesses dans ce jet. Les résultats sont validés par des simulations numériques. Ce modèle présente un excellent rapport précision des résultats / temps CPU. On montrera comment son utilisation permet d'améliorer le diagnostic clinique.
communication programmée pour mercredi matin 9H50 salle E

n° 965 Influence du comportement mécanique des artères sur la prédiction de la rupture des anévrismes de l’aorte abdominale

Mamadou Toungara Christian Geindreau
Laboratoire 3S-R , Université Joseph Fourier
L'objectif de ce travail est de mettre en évidence l'influence du comportement mécanique des artères sur la distribution spatio-temporelle des contraintes au sein de la paroi anévrismale dues aux forces hémodynamiques. Pour cela, des simulations numériques tenant compte des interactions fluide-structure ont été réalisées sur des anévrismes modèles. Le comportement mécanique des artères est successivement considéré comme hyperélastique isotrope et anisotrope.
communication programmée pour mercredi matin 10H10 salle E

n° 669 CFD-based functional imaging for arteries: in vitro validation

Bruno Tayllamin Ramiro Moreno Franck Nicoud Ming Chau Hervé Rousseau
Université Montpellier 2
De l’imagerie fonctionnelle pour les vaisseaux est développée à partir de données médicales morphologiques (IRM 4D) et hémodynamiques (IRM par contraste de phase dans les plans d’entrée-sortie). Les données fonctionnelles pertinentes (champ de vitesse, frottement pariétal, gradient de pression,…) sont alors calculées en simulant l’écoulement compatible avec les données médicales. On présente les résultats obtenus dans la phase de validation in vitro de cette technique sur un fantôme de crosse aortique.
communication programmée pour mercredi matin 10H50 salle E

n° 415 Caractérisation des propriétés mécaniques d'un tronçon d'aorte par une méthode inverse basée sur des mesures ex-vivo du champ de déformations

Jean-pierre Vassal Stéphane Avril Katia Genovese
Centre Ingénerie Santé, Ecole Nationale Supérieure des Mines
Cette contribution a pour objectif de caractériser les propriétés hyperélastiques du tissu composant l'aorte humaine. Pour cela, un nouveau dispositif de mesures ex-vivo du champ de déformations est employé en parallèle avec une méthode inverse reposant sur des simulations éléments finis.
communication programmée pour mercredi matin 11H10 salle E

n° 1173 Modélisation du comportement mécanique d’artères carotides communes humaines in vivo

Ingrid Masson Pierre Boutouyrie Stéphane Laurent Jay Humphrey Mustapha Zidi
Université Paris 12 & UPMC
A partir de mesures non invasives cliniques sur des sujets humains, nous proposons un nouveau modèle de comportement mécanique 3D d'artères carotides communes qui tient compte du caractère hyperélastique, composite, actif, précontraint et dynamique du tissu biologique. Le problème aux limites est résolu par une méthode semi-analytique, ce qui permet d’obtenir une évaluation des cinématiques de déformation et des distributions de contraintes pariétales de la structure artérielle in vivo au cours d’un cycle cardiaque.
communication programmée pour mercredi matin 11H30 salle E

n° 1270 Analyse modale d'une poutre à section variable contenant un fluide en écoulement. Application aux vaisseaux sanguins

Nicolas Bideau Adil El Baroudi Fulgence Razafimahery Lalaonirina Rakotomanana
IRMAR - Université de Rennes 1
Ce travail s’inscrit dans le cadre d’une recherche de solutions analytiques des poutres à section variable contenant du fluide en écoulement. L’utilisation d’une loi de variation du rayon interne de la paroi conduit à un problème modal non-homogène. On obtient ainsi une famille de solutions plus générales que celles trouvées par certains auteurs. Les résultats obtenus pour le problème couplé sont comparés à ceux d’un modèle de poutre sans fluide.
communication programmée pour mercredi matin 11H50 salle E

n° 708 Conditions critiques de déclenchement du lâcher tourbillonnaire au cours du vol des insectes

Jean-Yves Andro Grégory Dergham Ramiro Godoy-Diana Laurent Jacquin Denis Sipp
ONERA
Dans le cadre de l'étude du lâcher tourbillonnaire caractéristique du vol des insectes, on procède dans ce travail à une analyse de stabilité globale 2D permettant de déterminer en fonction de l’incidence le nombre de Reynolds critique déclenchant le lâcher tourbillonnaire derrière un profil d'aile statique. Ces résultats théoriques 2D sont ensuite validés en tunnel hydrodynamique et l’étude d’ailes d’allongement fini permet enfin de préciser les effets 3D sur les conditions critiques.
communication programmée pour mercredi après midi 13H40 salle E

n° 940 Modélisation 3D par le modèle de turbulence k-omega standard de la position de la tête sur la force de résistance rencontrée par les nageurs.

Hanane Zaïdi Stéphane Fohanno Redha Taïar Guillaume Polidori
Université de Reims Champagne Ardenne
En natation humaine, afin d’améliorer les performances hydrodynamiques en phase de coulée, nous avons modélisé numériquement l’écoulement autour d’un nageur pour trois positions différentes de la tête: relevée, alignée et baissée. Le but de ce travail est d’étudier l’effet de la position de la tête sur la force de résistance rencontrée par les nageurs dans cette phase. Les résultats montrent que la position de la tête alignée avec l’axe du corps est celle qui offre le moins de résistance.
communication programmée pour mercredi après midi 14H00 salle E

n° 943 Transfert sang/tissu en microcirculation: Changement d'échelle pour la prise en compte de la diffusion axiale dans le cylindre de Krogh.

Ian Billanou Sylvie Lorthois Michel Quintard
Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse
Le modèle du cylindre de Krogh, qui décrit de façon simplifiée le transfert d'oxygène entre un capillaire unique et le tissu environnant, est à la base des modèles compartimentaux utilisés en Tomographie à Emission de Positrons pour la mesure du débit sanguin. Cependant, ce modèle ne prend pas en compte la diffusion axiale et ne peut pas être utilisé à l'échelle du tissu. C'est pourquoi, nous proposons un modèle plus complet obtenu à partir d'une méthode de changement d'échelle.
communication programmée pour mercredi après midi 14H20 salle E

n° 1117 A Comparison of the Microcirculation in Rat Spinotrapezius Muscle and Muscle Fascia

Frank Jacobitz Spencer Anderson Elvis Babila Matthew Gabbard Casey Weiss
University of San Diego
The microcirculation in rat spinotrapezius muscle and muscle fascia is investigated using a computational approach. The simulations are based on a realistic microvascular network structure obtained from microscope observations and consider both blood rheology and vessel elasticity. An improved model for the apparent viscosity of blood is developed to take the shear thinning nature of blood into account. Capillary bundles of muscle tissue are composed of vessels that mainly follow the direction of muscle fibers. In muscle fascia, however, the capillary vessels form a mesh like network without a preferred direction. This structural difference leads to significant differences in the microcirculation. In the muscle fascia, vessel length, velocity, and shear rate follow a lognormal distribution. In muscle, however, the data does not support a lognormal distribution. For both networks, the hematocrit follows an approximately normal distribution.
communication programmée pour mercredi après midi 14H40 salle E

n° 121 Le réseau micro-vasculaire structure la distribution de la pression sanguine

Romain Guibert Caroline Fonta Franck Plouraboué
IMFT
Les écoulements micro-circulatoires cérébraux sont importants à divers égards mais restent mal connus. L'utilisation d'une méthode d'imagerie haute résolution et de traitements appropriés permet d'obtenir une description complète de ces réseaux. Sous certaines hypothèses, il est possible de calculer numériquement la distribution de pression intra-vasculaire pour différentes rhéologies. Notre contribution présente la méthodologie utilisée ainsi qu'une évaluation quantitative de ces écoulements.
communication programmée pour mercredi après midi 15H00 salle E

n° 754 Coupling of boundary integral and finite element methods to model the deformation of a microcapsule in flow

Johann Walter Anne-Virginie Salsac Dominique Barthès-Biesel
CNRS UMR6600 - Université de Technologie de Compiègne
We introduce a novel method to study the fluid-structure interaction between a microcapsule and an external flow. A finite element method (for the membrane) is coupled with a boundary integral method (for the internal and external flows) to model the large deformation of the capsule. We find good agreement with previous results obtained with a solid solver based on the local equilibrium of the membrane.
communication programmée pour mercredi après midi 15H40 salle E

n° 673 Dynamique du décollement d'une vésicule en adhésion faible sur un substrat

Sunita Chatkaew Marc Georgelin Marc Léonetti
IRPHE, Aix-Marseille Université UMR CNRS 6594,
A l'équilibre thermodynamique, la forme d'une vésicule est régie par l'énergie de courbure, d'adhésion et son poids. La configuration expérimentale permet l'observation de sa forme et la mesure de l'épaisseur du film d'eau entre la membrane et le substrat. Avant la phase finale de décollement, deux régimes sont principalement observés en diminuant le volume réduit: une phase à aire de contact constante et épaississement du film ou bien une phase à forte diminution d'aire et épaisseur constante.
communication programmée pour mercredi après midi 16H00 salle E

n° 764 Measurement of the mechanical properties of alginate beads using ultrasounds

Anne-Virginie Salsac Liguo Zhang Jean-Marc Gherbezza
Université de Technologie de Compiègne
Alginate beads are one of the most common vehicles for encapsulation. When designing bioartificial organs, they are used as matrix for cell culture. Cell survival and activity depend essentially on the bead physical and mechanical properties. In this study, the mechanical properties of millimetric beads are evaluated using an ultrasound technique. We study the effects that the concentration in alginate has on the elastic properties of the beads. We show that density and stiffness coefficient of the bead are not independent. A measurement of the density can therefore provide a good estimation of the stiffness coefficient.
communication programmée pour mercredi après midi 16H20 salle E

n° 1459 A nano-micro-macro mechanical model for the analysis of soft collagenous tissues

Franco Maceri Michele Marino Guiseppe Vairo
Universita di Roma 'Tor Vergata'
In this paper the mechanical response of soft collagenous tissues with regular fiber arrangement (RSCTs) is described by means of a nanoscale model and a two-step micro-macro homogenization technique. The non-linear collagen constitutive behaviour is modelled at the nanoscale by a novel approach accounting for entropic mechanisms as well as stretching effects occurring in collagen molecules. Crimped fibers are reduced to equivalent straight ones at the microscale and the constitutive response of RSCTs at the macroscale is formulated by homogenizing a fiber reinforced material. This approach has been applied to different RSCTs (tendon, periodontal ligament and aortic media), resulting effective and accurate as proved by the excellent agreement with available experimental data. The model is based on few parameters, directly related to histological and morphological evidences and whose sensitivity has been widely investigated. Applications to simulation of some hysiopathological mechanisms are also proposed, providing confirmation of clinical evidences and quantitative indications helpful for clinical practice.
communication programmée pour mercredi après midi 16H40 salle E

n° 87 Etude expérimentale et numérique de la diffusion de la chaleur dans la peau : influence de la circulation sanguine

Domoina Ratovoson Vincent Huon Franck Jourdan
LMGC, Université de Montpellier II
Agir rapidement sur des brûlures corporelles, pour éviter la propagation des lésions due à la diffusion de la chaleur est un des objectifs à long terme de cette étude. L'article présente une expérimentation et propose un modèle numérique de la peau de l'avant-bras. L'évolution de la chaleur est mesurée avec une caméra infrarouge et les résultats ont montré une très nette influence de la circulation sanguine sur la diffusion de la température.
communication programmée pour jeudi matin 10H00 salle E

n° 615 Analyse des contraintes de tension sur la peau humaine

Elodie Tiennot Lukas Capek Kedja Saidi Vincent Placet Emmanuelle Jacquet
Femto-ST département mécanique appliquée
La modélisation du comportement non linéaire anisotrope et fortement dépendant du temps de la peau humaine nécessite la connaissance de l’état fonctionnel du tissu pour l’identification du comportement. Il s’agit de déterminer le champ de contraintes de tension dans la peau à partir de prélèvements cutanés. l’évolution de la forme des zones libérées de leurs tensions permet d'accéder au champ de contraintes aux bornes de la zone sollicitée.
communication programmée pour jeudi matin 10H20 salle E

n° 592 Evaluation quantitative de l’adhérence de colles chirurgicales par la technique de gonflement-décollement

Muriel Braccini Cécile Bidan Bertrand Perrin Michel Dupeux Ludwig von Segesser
Laboratoire SIMAP
Nous avons mesuré l’adhérence de membranes de péricarde équin collées par un adhésif chirurgical par gonflement-décollement, par injection d’eau distillée sous pression. La pression critique de décollement permet d’estimer une énergie de propagation de la fissure interfaciale. Les valeurs d’énergie d’adhérence mesurées sont faibles par rapport aux collages industriels, mais assez fiables pour permettre une comparaison entre différents adhésifs et une étude de l’effet des conditions de collage.
communication programmée pour jeudi matin 10H40 salle E

n° 631 Analyse 3D du comportement mécanique de l’os spongieux pour l’étude de fixations occipito-cervicales

Arnaud Germaneau Pascal Doumalin Jean-Christophe Dupré Cyril Breque Samuel D'Houtaud
LMS - UMR 6610 CNRS Université de Poitiers
Cette étude porte sur l’analyse du comportement mécanique de l’os spongieux humain lors d’un essai de compression. La microtomographie RX couplée à la corrélation d’images volumiques permet d’observer les déformations de la microstructure osseuse durant un chargement mécanique. Ces mesures apportent alors de nouvelles connaissances sur le comportement mécanique de l’os humain notamment pour aborder les problèmes liés à la mise en place de matériel d’ostéosynthèse.
communication programmée pour jeudi matin 11H20 salle E

n° 360 Modélisation par éléments finis de la tête humaine et applications en médecine légale.

Daniel Baumgartner Rémy Willinger Jean-Sébastien Raul
Institut de mecanique des fluides et des solides
Un modèle par éléments finis de la tête humaine développé antérieurement ainsi que les mécanismes de lésions de cette dernière et les limites de tolérance des tissus peuvent constituer de précieux outils d'investigation dans le domaine de la médecine légale. En effet ces modèles numériques, à condition qu'ils soient bio fidèles, permettent de valider ou d'infirmer un scenario d'accident où une victime a subi un ensemble de lésions a la tête et constituent ainsi des atouts supplémentaires d'aide a la décision d'un organisme judiciaire.
communication programmée pour jeudi matin 11H40 salle E

n° 181 Scoliose idiopathique de l’adolescence : apport de la modélisation numérique dans le traitement orthopédique

Jean-Philippe Berteau Pascale Chavet Martine Pithioux Serge Mesure Patrick Chabrand
Institut des sciences du mouvement
La scoliose, déformation tridimensionnelle du rachis, peut être traitée par corset orthopédique. Notre étude vise à améliorer leur conception, d’une part par la réalisation / exploitation d’un modèle numérique du tronc et d’autre part par l’application de nouvelles stratégies correctives. Les résultats montrent l’efficacité de bandes modulables. Cette étude met en avant la faisabilité et l’efficacité d’une modélisation qualitative.
communication programmée pour jeudi matin 12H00 salle E

n° 726 Effet de défauts volumiques sur la répartition des contraintes dans le ciment orthopédique des prothèses totales de la hanche

Smail Benbarek Bel-abbes Bachir Bouiadjra Boualem Serier Tarik Achour Mohamed Sid el Houar Tabeti
université de Sidi Bel Abbes
L’objectif de cette étude est double : le premier, est l’analyse numérique par la méthode des éléments finis de l’effet d’une microcavité de forme sphérique de 200 microns dans le ciment sur la répartition et le niveau des contraintes. Ce défaut, situé au centre du ciment orthopédique assurant la jonction os-cupule(prothèse totale de hanche). Le deuxième est l’analyse de l’effet d’un corps étranger type débris d'os dans le ciment sur l’intensité et la distribution des contraintes.
communication programmée pour jeudi matin 12H20 salle E