Personnalisation de modèles numériques du corps complet : application au confort d’assise

La chaire industrielle ANR HBM4SEAT réunit le LBMC et des industriels majeurs des secteurs du transport ferroviaire, aérien et routier (ALSTOM, SAFRAN, FORVIA) ainsi que de la simulation numérique (ALTAIR) pour répondre à leurs besoins : disposer d’une plateforme open source d’aide à la conception de sièges dès la phase de conception. Le développement d’un modèle open source du corps humain en éléments finis (EF) capable de simuler l’assise d’usagers sera réalisé durant deux thèses coordonnées : l’une concerne le développement et la validation de ce modèle, tandis que l’autre portera sur la personnalisation du modèle EF. Au coeur de ce concept de jumeau numérique, l’enjeu scientifique porte bien sûr sur les méthodes numériques pour personnaliser, mais surtout sur les données expérimentales pour construire les modèles.

Ce travail de thèse a pour objectif de représenter, à l'aide de ce modèle éléments finis, des individus de morphologies variables dans différentes positions assises. Le travail consistera (1) à acquérir une base de données, (2a) à prédire la forme externe à partir d’informations limitées (ou prédicteurs) d’une personne (anthropométrie, âge, sexe), (2b) à en déduire la forme du squelette pour cette personne, (3) à mettre l’enveloppe et le squelette dans une posture d’assise donnée, puis (4) à personnaliser l’enveloppe et le squelette du modèle EF dans cette posture.

Détails : https://lbmc.univ-gustave-eiffel.fr/nous-rejoindre/theses

Le Laboratoire de Biomécanique et Mécanique des Chocs (LBMC UMR_T9406) est une unité mixte de recherche entre l’Université Gustave Eiffel et l’Université Claude Bernard Lyon 1.

Le LBMC est composé de plus de 80 membres (45 permanents, environ 30 doctorants et 10 CDD et post-doc) auxquels s'ajoutent une vingtaine de stagiaires accueillis chaque année. Les compétences des membres du LBMC sont multiples : biomécanique des chocs, mécanique des structures, incertitudes, biomécanique des tissus, anatomie et chirurgie, ergonomie physique, biomécanique du mouvement, biomécanique musculosquelettique.

En lien avec des défis sociétaux, le LBMC conduit des recherches, selon deux thèmes :

• Faciliter les déplacements (véhicules automatisés, autonomie des déplacements)
• Maintenir le corps en bonne santé (maintien des capacités fonctionnelles, l’implant dans son environnement).

Il dispose de plateformes expérimentales uniques :

• en analyse du mouvement (par ex. tapis de marche instrumenté , conformateur de siège, …),
• en termes de comportement au choc (par ex. machine de chargement rapide, catapultes, …),
• pour l’analyse du comportement des matériaux biologiques (laboratoire de niveau L2, bras robot , …).

Ce travail permettra de développer des compétences à l’intersection de la mécanique, de la biomécanique et des méthodes numériques. Les candidat(e)s devront donc être titulaires d'une formation M2 ou Ingénieur en mécanique ou biomécanique, et avoir une appétence à la fois pour les méthodes numériques et l’expérimentation. Des compétences en informatique graphique, en traitement d’images médicales ou en robotique sont un atout pour la candidature. Une bonne connaissance du langage de programmation Python ainsi qu'une bonne capacité rédactionnelle en français et en anglais sont souhaitées.