Un skieur de compétition a subi une fracture tibiale spiralée après une chute où les fixations ne se sont pas libérées. La défaillance, initialement attribuée à une erreur humaine, a été étudiée par scan 3D avec Artec Space Spider et simulation biomécanique dans Madymo. La cause réelle était un défaut microscopique dans le ressort interne, détecté par Micro-CT, qui empêchait la libération en torsion. Ce cas démontre comment la fatigue du matériau peut compromettre la sécurité dans les équipements de haute performance. 🎿
Reconstitution des Vecteurs de Torsion avec Ansys et OpenSim 🔧
Le processus technique a combiné le scan de haute précision de la chaussure et de la fixation pour générer un jumeau numérique. Sur ce maillage, une simulation par éléments finis a été exécutée dans Ansys, modélisant le comportement du ressort sous charges cycliques. OpenSim a calculé les vecteurs de force musculaire et externe pendant la chute, tandis que Madymo a reconstitué la cinématique de l'impact. Les résultats ont montré que, pour des angles de torsion spécifiques (entre 15 et 25 degrés), le ressort défectueux présentait une rigidité anormale, empêchant la libération latérale et transférant toute l'énergie au tibia.
Leçons sur la Sécurité et la Validation des Composants ⚠️
Cet incident souligne la nécessité d'intégrer la simulation de fatigue dans les normes de certification des équipements sportifs. Un ressort apparemment fonctionnel lors d'essais statiques peut cacher des microfissures internes qui ne sont détectables que par Micro-CT et analyse dynamique par éléments finis. La capacité d'Ansys à prédire les points de défaillance sous contrainte de torsion répétitive explique non seulement l'accident, mais offre un outil critique pour reconcevoir des fixations plus sûres, où la libération soit prévisible même après des centaines de cycles d'utilisation.
Quels paramètres de conception dans le mécanisme de libération d'une fixation de ski pourraient être liés à la fatigue du matériau et comment pourrait-on détecter cette défaillance avant qu'un accident comme celui décrit ne se produise
(PS : La fatigue des matériaux, c'est comme la tienne après 10 heures de simulation.)