FR3123133A1 - Méthode de modélisation d’un siège de véhicule automobile - Google Patents

Abstract

L’invention concerne une méthode de modélisation (4) d’un siège de véhicule automobile afin de permettre de modéliser son comportement statique et dynamique dans le but de mieux comprendre la propagation de vibrations dans le siège et résultant du roulage du véhicule automobile équipé d’un tel siège. Pour ce faire, la méthode de modélisation (4) comporte une étape de modélisation tridimensionnelle (421) du siège, une étape de caractérisation (423) d’au moins une propriété mécanique d’une mousse équipant une assise du siège dans des conditions statiques, une étape de modélisation statique puis une étape de modélisation dynamique du siège à partir des résultats obtenus lors de l’étape de modélisation statique. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2

Description

Méthode de modélisation d’un siège de véhicule automobile

Le contexte technique de la présente invention est celui des sièges de véhicules automobiles. Plus particulièrement, l’invention a trait aux méthodes de modélisation d’un comportement vibratoire de tels sièges de véhicule automobile permettant d’optimiser leur conception et, finalement, le confort d’utilisation pour un occupant d’un véhicule automobile équipé de tels sièges.

De manière connue, les sièges équipant les véhicules automobiles comportent une structure destinée à être fixée solidairement à un plancher des véhicules automobiles, la structure supportant une assise et un dossier, parfois articulables. Afin d’améliorer le confort des occupants des véhicules automobiles, il est recherché d’absorber – au niveau des sièges – les vibrations résultantes d’un roulage du véhicule automobile. Aussi, afin d’apporter un confort d’assise aux occupants des véhicules automobiles, on connait les assises et les dossiers des sièges formées de mousse polyuréthane à cellules ouvertes élastiques. De telles mousses polyuréthanes présentent en effet des propriétés mécaniques intéressantes pour faciliter l’absorption des vibrations transmises aux sièges par le véhicule automobile, via le plancher. Cependant, l’expérience montre que les sièges équipant les véhicules automobiles transmettent encore les vibrations du véhicule automobile en mouvement, et il existe ainsi un besoin d’optimiser le confort de tels sièges en améliorant l’absorption de telles vibrations.

Dans le contexte de la présente invention, on montre qu’une modélisation précise de l’assise a un impact important sur la simulation du confort vibratoire du siège d’un véhicule automobile. Cependant, il n'existe pas de modèles mathématiques complets pour décrire ces assises en mousse polyuréthane. Or, les propriétés mécaniques des mousse polyuréthane formant l’assise du siège ont un grand impact sur la prédiction de confort dudit siège. En particulier, de telles mousses polyuréthane voient leurs propriétés mécaniques changer en fonction de leur état de déformation.

La présente invention a pour objet de proposer une nouvelle méthode de modélisation d’une assise de siège de véhicule automobile afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.

Un autre but de l’invention de l’invention est d’améliorer le confort d’utilisation de tels sièges de véhicule automobile.

Un autre but de l’invention est d’améliorer l’absorption des vibrations produites par le roulage du véhicule automobile et ressenties par un utilisateur d’un tel siège de véhicule automobile.

Un autre but de l’invention est de proposer une méthodologie qui inclue une modélisation des mousses polyuréthane dans une modélisation des sièges de véhicules automobiles.

Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec une méthode de modélisation d’un siège de véhicule automobile, la méthode comportant les étapes suivantes :

- une étape de modélisation tridimensionnelle d’une structure du siège ;

- une étape de caractérisation d’au moins une propriété mécanique d’une mousse équipant une assise du siège dans des conditions statiques ;

- une étape de détermination d’un modèle statique aux éléments finis du siège obtenu à partir d’une modélisation tridimensionnelle de la structure dudit siège lors de l’étape de modélisation et de l’au moins une propriété mécanique de la mousse équipant l’assise du siège obtenue lors de l’étape de caractérisation ;

- une étape de calcul d’une cartographie d’un état de compression de l’assise du siège résultant du modèle statique ;

- une étape de modélisation d’un comportement dynamique du modèle statique du siège obtenu à l’étape de détermination, un modèle dynamique du siège étant calculé à l’issue de l’étape de modélisation ;

- une étape de calcul d’une fonction de transfert d’un modèle dynamique du siège obtenu à l’issue de l’étape de modélisation.

La méthode de modélisation conforme au premier aspect de l’invention permet ainsi de proposer une meilleure représentation du comportement vibratoire du siège modélisé, en développant une approche en deux phases : après avoir modélisé la structure du siège au cours de la première étape, les caractéristiques mécaniques de la mousse équipant l’assise du siège sont redéfinies en fonction d’une déformation statique ; puis, cette nouvelle définition est injectée dans un calcul vibrationnel réalisé durant l’étape de modélisation du comportement dynamique du siège afin de calculer finalement une fonction de transfert caractéristique du siège.

Ainsi, la méthode de modélisation conforme au premier aspect de l’invention inclue une modélisation de la mousse formant l’assise du siège dans la fonction de transfert du siège de véhicule automobile ainsi modélisé. Il en résulte une meilleure compréhension de la réponse de l’assise du siège et du siège lui-même, conduisant par la suite à une meilleure prise en charge des phénomènes vibratoires, et donc une meilleure absorption des vibrations produites par le roulage du véhicule automobile et ressenties par un utilisateur d’un tel siège de véhicule automobile. Par conséquent, la méthode de modélisation conforme au premier aspect de l’invention permet bien d’améliorer le confort d’utilisation d’un tel siège de véhicule automobile.

La méthode de modélisation conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :

- l’étape de caractérisation comprend une étape de compression axiale afin d’obtenir une première caractéristique mécanique de déformation-contrainte de la mousse équipant l’assise. Cette étape permet ainsi de déterminer une capacité de la mousse équipant l’assise en mesurant un taux de compression pour des charges variables. Cette étape est une étape de mesures physiques qui permettent d’alimenter la méthode de modélisation avec des données expérimentales réelles, rendant le modèle plus fiable et plus juste ;

- l’étape de caractérisation comprend une étape de test de fluage afin d’obtenir une deuxième caractéristique mécanique de viscoélasticité de la mousse équipant l’assise. Cette étape permet ainsi de déterminer une capacité de la mousse équipant l’assise en mesurant son taux de relaxation pour des charges variables. Cette étape est une étape de mesures physiques qui permettent d’alimenter la méthode de modélisation avec des données expérimentales réelles, rendant le modèle plus fiable et plus juste ;

- l’étape de caractérisation comprend une étape de détermination d’une courbe de charge de la mousse équipant l’assise à partir de la première et de la deuxième caractéristique mécanique, la courbe de charge formant une troisième propriété mécanique de la mousse équipant l’assise du siège. Cette courbe de charge permet de déterminer le comportement de la mousse au repos ;

- dans l’étape de détermination du modèle statique du siège, la propriété mécanique utilisée est la troisième propriété mécanique ;

- la méthode de modélisation comporte une étape préalable de définition d’éléments de configuration du siège, l’étape de définition des éléments configurations comportant (i) des éléments de configuration statique du siège, tels que par exemple une architecture de la structure du siège, un angle entre l’assise et un dossier du siège, et (ii) des éléments de configuration dynamique du siège, tels que par exemple une fréquence de coupure, une bande passante, un coefficient d’absorption ou de dispersion d’une énergie mécanique au niveau d’organes de liaison du siège. Plus particulièrement, les éléments de configuration du siège modélisé comportent (i) des pièces métalliques du siège, telles que par exemple un châssis, des ressorts amortisseurs, des rails servant à la fixation du siège sur le véhicule automobile, un système de réglage d’une hauteur et/ou d’une inclinaison du siège, (ii) une mousse formant l’assise et un dossier du siège, (iii) un tissu habillant l’assise et le dossier. Chacun de ces éléments de configuration est modélisé afin de pouvoir déterminer sa contribution dans la réponse statique et vibratoire dudit siège dans la méthode de modélisation conforme au premier aspect de l’invention ;

- la méthode de modélisation comporte une étape de modélisation numérique d’un dispositif de test du confort d’assise du siège, le dispositif de test comportant (i) un cadre reposant sur une base, (ii) un bras mobile en rotation relativement à une embase du cadre, et (iii) une masse fixée solidairement au niveau d’une extrémité libre du bras, la masse étant en appui contre l’assise du siège, l’étape de modélisation numérique du dispositif de test conduisant à l’élaboration d’un modèle numérique du dispositif de test associé à la modélisation tridimensionnelle de la structure du siège lors de l’étape de détermination du modèle statique. Le dispositif de test permet de simuler la présence d’une personne sur le siège : la masse fixée au bras impose une charge sur l’assise. La masse joue ainsi le rôle d’observateur au niveau duquel on mesure les performances d’absorption du siège et de son assise. Les données mesurées au niveau de la masse forment les données de sortie du modèle dynamique et de la fonction de transfert calculée par la méthode de modélisation conforme à l’invention. Il est ainsi possible de déterminer la compression de l’assise de manière statique, en particulier lors de l’étape de détermination du modèle statique. Par la suite, lors de l’étape de modélisation du comportement dynamique du siège, une accélération verticale vibratoire est imposée au siège via la base, conduisant à un mouvement relatif entre une extrémité inférieure du siège, en lien avec la base et la masse en appui sur l’assise. Une accélération du siège et de la masse sur l’assise est mesurée pendant une durée de mesure, conduisant à la détermination de la fonction de transfert du siège ainsi modélisé, et représentatif d’un confort d’utilisation du siège, synonyme d’absorption des vibrations générées au niveau de la base du siège ;

- plus particulièrement, la fonction de transfert est une fonction qui met en relation (i) l'accélération perçue par l'occupant du siège, représenté ici par la masse en appui contre l’assise, avec (ii) l'accélération imposée à la base du siège par une loi de commande, par exemple de type sinusoïdale. La fonction de transfert permet ainsi de mesurer la réponse du siège ainsi modélisé pour une pluralité de fréquences balayées par la loi de commande et qui représentent les vibratiosn susceptibles d’être transmises par le véhicule automobile à l'assise du siège suite à la conduite sur une route irrégulière ;

- durant l’étape de modélisation du comportement dynamique du siège, le modèle dynamique est calculé à partir de conditions initiales issues de l’état de compression de l’assise déterminée lors de l’étape de calcul de la cartographique dudit état de compression de l’assise. En d’autres termes, le calcul vibrationnel réalisé durant l’étape de modélisation du comportement dynamique du siège prend comme conditions initiales le modèle statique du siège, lui-même issu de la modélisation aux éléments finis de la structure dudit siège et de la caractérisation du comportement statique de la mousse formant l’assise suite à une compression. Ainsi, l’étape de modélisation du comportement dynamique du siège est réalisée pour des conditions contraintes de l’assise du siège, les conditions contraintes résultant de la cartographie de compression de l’assise obtenue lors de l’étape de calcul ;

- de manière préférentielle, les conditions contraintes de l’assise du siège sont définies par l’application d’une pression sur l’assise résultat de l’effet de la gravité sur la masse du dispositif de test. En d’autres termes, la masse est apposée sur l’assise et soumise au seul effet de son propre poids. Comme évoqué précédemment, la masse joue ainsi le rôle d’observateur au niveau duquel on mesure les performances d’absorption du siège et de son assise. Les données mesurées au niveau de la masse forment les données de sortie du modèle dynamique et de la fonction de transfert calculée par la méthode de modélisation conforme à l’invention.

Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un dispositif de test du confort d’un siège de véhicule automobile, le dispositif de siège comportant (i) un siège de véhicule automobile reposant sur une base, (ii) un cadre reposant sur la base, (iii) un bras mobile en rotation relativement à une embase du cadre, (iv) une masse fixée solidairement au niveau d’une extrémité libre du bras, la masse étant en appui contre l’assise du siège, (v) une unité de traitement configurée pour mettre en œuvre la méthode de modélisation conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements.

Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :

illustre une vue du dispositif de test conforme au deuxième aspect de l’invention tel que modélisé au cours de la méthode de modélisation conforme au premier aspect de l’invention ;

illustre une vue schématique de la méthode de modélisation conforme au premier aspect de l’invention.

Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure.

En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.

Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.

La illustre une vue tridimensionnelle du dispositif de test conforme au premier aspect de l’invention et servant de référence pour la méthode de modélisation 4 mise en œuvre dans le contexte de l’invention, et tel que modélisé au travers d’un modèle numérique issu durant ladite méthode de modélisation 4. Un tel dispositif de test 1 comporte :

- un siège 10 de véhicule automobile reposant sur une base 3 ;

- un cadre 2 reposant sur la base 3 ;

- un bras 21 mobile en rotation relativement au cadre 2. En particulier, le bras 21 est mobile en rotation relativement à une embase 24 du cadre, le bras 21 pouvant pivoter autour d’un axe de rotation 22 solidaire de l’embase 24 ;

- une masse 23 fixée solidairement au niveau d’une extrémité libre 211 du bras 21, la masse 23 étant en appui contre une assise 12 du siège 10 ;

- une unité de traitement non représentée sur la et configurée pour mettre en œuvre la méthode de modélisation 4 conforme au deuxième aspect de l’invention.

Le siège 10 comporte l’assise 12 et un dossier 11 solidaires l’un de l’autre et reliés à un rail 13 de fixation à un plancher du véhicule automobile sur lequel le siège est destiné à être monté.

L’assise 12 du siège 10 est préférentiellement formée d’une mousse polyuréthane. Préférentiellement, la mousse polyuréthane est du type d’un mousse à cellules ouvertes élastiques.

De manière particulière, la montre une modélisation aux éléments finis du dispositif de test 1 conforme au premier aspect de l’invention. Cette modélisation forme ainsi un modèle numérique du dispositif de test 1 et du siège 10, ledit modèle numérique étant calculé et utilisé dans la méthode de modélisation 4 selon l’invention afin de modéliser, in fine, une réponse fréquentielle dudit modèle numérique, et donc du siège 10 du véhicule automobile, suite à une excitation oscillatoire fréquentielle dudit dispositif de test 1.

Dans ce modèle numérique, des données d’entrée à la méthode de modélisation 4 sont ajustés en fonction du type de siège 10 à modéliser, en prenant par exemple en compte sa géométrie, ses dimensions, ses matériaux, l’implantation des différents éléments par rapport aux autres ainsi que leurs relations structurelles et fonctionnelles.

Un point particulièrement important dans l’établissement d’un modèle numérique fiable et précis du siège 10 de véhicule automobile consiste en la description et la modélisation d’un comportement statique et dynamique de la mousse formant l’assise 12 du siège 10, en prenant en compte des propriétés mécaniques de ladite mousse, telle que par exemple sa viscoélasticité, un temps de relaxation, un taux de compression… La méthode de modélisation 4 selon l’invention et telle que décrite dans la permet justement de prendre en compte une meilleure représentation de la mousse formant l’assise 12 du siège 10 de véhicule automobile, conduisant à une meilleure analyse des phénomènes vibratoires transmis depuis une structure du siège jusqu’à son assise 12, et donc à un utilisateur ultérieur dudit siège 10.

L a décrit une représentations schématique complète des différentes étapes formant la méthode de modélisation 4 conforme au deuxième aspect de l’invention.

Une telle méthode de modélisation 4 comporte plusieurs étapes pouvant être regroupés en plusieurs catégories :

– des données initiales de configuration des modélisations statiques et dynamiques qui sont réalisées dans la méthode de modélisation 4 conforme au deuxième aspect de l’invention. Ces données initiales de configuration sont regroupées schématiquement dans le premier cadre 41 de la ;

– des caractéristiques technique relatives au siège 10 du véhicule automobile devant être modélisé. Ces caractéristiques techniques sont obtenues via les étapes illustrées de manière schématiques et regroupées dans le deuxième cadre 42 de la ;

– des étapes relatives à la conduite d’une modélisation statique du comportement de tout ou partie du siège 10 de véhicule automobile associé au dispositif de test 1. Ces étapes de modélisation statique sont regroupées dans le cadre troisième cadre 43 de la ;

– des étapes relatives à la conduite d’une modélisation dynamique du comportement de tout ou partie du siège 10 de véhicule automobile et associé au dispositif de test 1. Ces étapes de modélisation dynamique sont regroupées dans le cadre cinquième cadre 45 de la ;

– des étapes relatives à l’établissement d’un modèle numérique du dispositif de test 1 devant être modélisé via la méthode de modélisation 4 conforme au deuxième aspect de l’invention. Ces étapes d’établissement du modèle numérique du dispositif de test 1 sont regroupées schématiquement dans le quatrième cadre 44 de la ;

– une étape de post-traitement 46 des résultats provenant de la modélisation statique et de la modélisation dynamique.

La définition des données initiales de configuration telles que représentées dans le premier cadre 41 comportent une étape de définition des données initiales de configuration statique 411 et une étape de définition des données initiales de configuration dynamique 412. A titre d’exemple non limitatif, ces données initiales de configuration dynamique 412 et statiques 411 peuvent comprendre la définition d’une charge en appui sur l’assise 12, la définition d’un angle d’inclinaison du dossier 11 relativement à l’assise 12 du siège 10, la position et la définition mécanique et dynamiques d’éléments structurels du siège, tels que par exemple son armature métallique, les rails, ainsi que leur position relative les uns par rapport aux autres. Par définition mécanique et dynamique, on entend notamment la modélisation mathématique de leurs matériaux, de leur rigidité, de leurs fréquences de résonnance, de coupure…

La définition des caractéristiques techniques relatives au siège 10 telles que représentées dans le deuxième cadre 42 comportent notamment :

– l’établissement 421 d’une représentation numérique tridimensionnelle du siège 10 à l’aide d’un logiciel de conception assistée par ordinateur ;

– la récupération d’une nomenclature 422 des différentes pièces et composants assemblés sur le siège 10 ;

– l’obtention d’échantillons de tests 425 conformes à des matériaux utilisés sur le siège 10 ;

– la réalisation de tests mécaniques 424 sur les échantillons de tests afin de mesurer un certain nombre de propriétés mécaniques des matériaux représentés par lesdits échantillons ;

– suite à l’obtention des nomenclatures 422, des échantillons de tests 425 et la réalisation desdits tests mécaniques 424, il est ensuite possible de définir un modèle mathématique 423 des matériaux formant les différentes pièces, composantes et parties du siège 10, et notamment son assise 12 et/ou son dossier 11.

Ces étapes préalables et telles que regroupées dans le deuxième cadre 42 sont particulièrement importantes pour obtenir de bons résultats de simulation via la méthode de modélisation 4 conforme au deuxième aspect de l’invention. En particulier, la réalisation de tests mécaniques sur la matériaux l’assise 12 du siège 10, et notamment la mousse dans lequel l’assise 12 est moulée, est d’importance pour modéliser correctement le confort procuré par un tel siège 10 de véhicule automobile et résultant de sa capacité à absorber des vibrations provenant du roulage du véhicule automobile.

L’établissement du modèle numérique du dispositif de test 1 destiné à être simulé dans la méthode de modélisation 4 conforme au deuxième aspect de l’invention comporte les étapes suivantes regroupées dans le quatrième cadre 44 de la . Ce modèle numérique a pour finalité de construire un modèle tridimensionnel aux éléments finis du dispositif de test 1. Il comporte les étapes suivantes :

– une série d’étapes relative à la masse 23 du dispositif de test, comportant une étape de conception 448 d’une représentation tridimensionnelle de la masse 23, et une étape de maillage 446 de la représentation tridimensionnelle de la masse 23, une étape de définition des matériaux 449 de la masse 23, et une étape de définition de modèles mathématiques 447 associés aux matériaux choisis pour la masse 23;

– concernant le modèle tridimensionnel du dispositif de test 1 : une étape de conception 441 d’une représentation tridimensionnelle de la structure du dispositif de test 1 tel que décrit sur la , et une étape de maillage 443 de la représentation tridimensionnelle du dispositif de test 1, une étape de définition et d’intégration des matériaux 442 du dispositif de test 1, et une de définition de modèles mathématiques 444 associés aux matériaux choisis pour le dispositif de test 1.

A l’issue de ces étapes, il est possible de construire 445 un modèle numérique tridimensionnel complet du dispositif de test 1 destiné à être associé au siège 10 voulant être modélisé. Un tel exemple de modèle numérique tridimensionnel est visible sur la . Ce modèle numérique tridimensionnel est établis selon un modèle aux éléments finis qui permettra de représenter une propagation simulée d’oscillations simulées et transmise au dispositif de test 1. La propagation des oscillations dans le modèle numérique tridimensionnel est conditionnée par différentes conditions aux limites définies préalablement, notamment au regard des étapes décrites dans les premier et deuxième cadres 41, 42.

Ce modèle numérique tridimensionnel est utilisé dans la méthode de modélisation conforme au premier aspect de l’invention au travers d’une première série d’étapes visant à réaliser une simulation statique du dispositif de test 1 associé au siège 10, telles que regroupées dans le troisième cadre 43 et au travers d’une deuxième série d’étapes visant à réaliser une simulation dynamique du dispositif de test 1 associé au siège 10 telles que regroupées dans le cinquième cadre 45.

La simulation statique regroupée dans le cadre troisième cadre 43 de la comporte les étapes suivantes :

– une étape 431 d’établissement d’un maillage aux éléments finis du siège 10 à partir de la représentation numérique tridimensionnelle réalisée à l’étape 421 ;

– une étape 432 de définition d’un modèle statique du siège 10 à l’aide notamment des modèles mathématiques numériques des matériaux formant l’assise 12 du siège 10 et tels qu’obtenus à l’issue de l’étape 423 ;

– une étape 433 d’application d’un modèle statique de charge sur l’assise 12 du siège 10 grâce aux données initiales de configuration statique 411 et au modèle numérique tridimensionnel du dispositif de test 1 et tel qu’obtenu à l’issue de l’étape 445. Cette étape 433 d’application du modèle statique vise ainsi à réunir le modèle relatif au siège 10 d’une part à celui relatif au dispositif de test 1 d’autre part, et de transmettre au siège les efforts appliqués par le dispositif de test 1, au travers de sa masse 23, sur l’assise du siège 10. Dans cette étape de modélisation statique 433, la masse 23 est simulée comme reposant sur l’assise 12 sous l’effet de son propre poids, afin de simuler la compression du modèle de l’assise 12 et de constater ainsi la répartition des efforts de compression de la masse 23 sur l’assise 12 ;

– une étape de calcul 434 permet de calculer les effets de ce modèle statique, produisant à l’issue des calculs des résultats statiques 435. En particulier, l’application du modèle statique vise en premier lieu à générer une cartographie PM d’un état de compression de l’assise 12 du siège 10 résultant du modèle statique.

La simulation dynamique est consécutive de la simulation statique. En d’autres termes, les résultats de la simulation statique forment les conditions initiales de la simulation dynamique dont les étapes sont regroupées dans le cadre cinquième cadre 45 de la , et comportant :

– une étape 451 de définition d’un modèle dynamique du siège 10 à partir des résultats obtenus à l’issue de l’application du modèle statique lors de l’étape 435 et des modèles mathématiques numériques des matériaux formant l’assise 12 du siège 10 et tels qu’obtenus à l’issue de l’étape 423. Le maillage du siège 10 et du dispositif de test 1 est ainsi adapté en fonction des résultats de la modélisation statique ;

– une étape 452 d’application d’un modèle dynamique de charge sur l’assise 12 du siège 10 grâce aux données initiales de configuration dynamique 412 et au modèle numérique tridimensionnel du dispositif de test 1 et tel qu’obtenu à l’issue de l’étape 445. Cette étape 452 d’application du modèle dynamique vise ainsi à réunir le modèle relatif au siège 10 d’une part à celui relatif au dispositif de test 1 d’autre part, et de transmettre au siège les efforts appliqués par le dispositif de test 1, au travers de sa masse 23, sur l’assise du siège 10. Dans cette étape de modélisation dynamique 452, une vibration oscillatoire de fréquence variable entre une valeur minimale et une valeur maximale est modélisée. Cette vibration oscillatoire est générée au niveau de la base 3 et transmise au travers du modèle tel que défini précédemment ;

– une étape de calcul 453 permet de calculer les effets de ce modèle dynamique, produisant à l’issue des calculs des résultats dynamiques 454. En particulier, l’application du modèle dynamique vise en premier lieu à générer une fonction de transfert FT du dispositif de test et du siège 10. D’une manière générale, la fonction de transfert FT illustre la réponse fréquentielle et en amplitude du dispositif de test 1 et du siège 10 ainsi modélisé suite aux sollicitations vibratoires telles que décrites précédemment : la fonction de transfert ainsi calculée rend compte de la capacité du dispositif de test 1 et du siège 10 à absorber les vibrations transmises depuis la base 3.

En synthèse, l’invention concerne une méthode de modélisation 4 d’un siège 10 de véhicule automobile afin de permettre de modéliser son comportement statique et dynamique dans le but de mieux comprendre la propagation de vibrations dans le siège 10 et résultant du roulage du véhicule automobile équipé d’un tel siège. Pour ce faire, la méthode de modélisation 4 comporte une étape de modélisation tridimensionnelle 421 du siège 10, une étape de caractérisation 423 d’au moins une propriété mécanique d’une mousse équipant une assise 12 du siège 10 dans des conditions statiques, une étape de modélisation statique puis une étape de modélisation dynamique du siège 10 à partir des résultats obtenus lors de l’étape de modélisation statique.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.

Claims (10)

1. Méthode de modélisation (4) d’un siège (10) de véhicule automobile, la méthode de modélisation (4) comportant les étapes suivantes :
   - une étape de modélisation tridimensionnelle (421) d’une structure du siège (10) ;
   - une étape de caractérisation (423) d’au moins une propriété mécanique d’une mousse équipant une assise (12) du siège (10) dans des conditions statiques ;
   - une étape de détermination (432) d’un modèle statique aux éléments finis du siège (10) obtenu à partir d’une modélisation tridimensionnelle de la structure dudit siège (10) lors de l’étape de modélisation (421) et de l’au moins une propriété mécanique de la mousse équipant l’assise (12) du siège (10) obtenue lors de l’étape de caractérisation (423) ;
   - une étape de calcul (434) d’une cartographie (PM) d’un état de compression de l’assise (12) du siège (10) résultant du modèle statique ;
   - une étape de modélisation (451) d’un comportement dynamique du modèle statique du siège (10) obtenu à l’étape de détermination (432), un modèle dynamique du siège (10) étant calculé à l’issue de l’étape de modélisation (451) ;
   - une étape de calcul (453) d’une fonction de transfert (FT) d’un modèle dynamique du siège (10) obtenu à l’issue de l’étape de modélisation (451).
2. Méthode de modélisation (4) selon la revendication précédente, dans laquelle, durant l’étape de modélisation (451) du comportement dynamique du siège (10), le modèle dynamique est calculé à partir de conditions initiales issues de l’état de compression de l’assise (12) telles que déterminées lors de l’étape de calcul (434) de la cartographique (PM) dudit état de compression de l’assise (12).
3. Méthode de modélisation (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’étape de caractérisation (423) comprend une étape de compression axiale afin d’obtenir une première caractéristique mécanique de déformation-contrainte de la mousse équipant l’assise (12).
4. Méthode de modélisation (4) selon la revendication précédente, dans laquelle l’étape de caractérisation (423) comprend une étape de test de fluage afin d’obtenir une deuxième caractéristique mécanique de viscoélasticité de la mousse équipant l’assise (12).
5. Méthode de modélisation (4) selon la revendication précédente, dans laquelle l’étape de caractérisation (423) comprend une étape de détermination d’une courbe de charge de la mousse équipant l’assise (12) à partir de la première et de la deuxième caractéristique mécanique, la courbe de charge formant une troisième propriété mécanique de la mousse équipant l’assise (12) du siège (10).
6. Méthode de modélisation (4) selon la revendication précédente, dans laquelle, durant l’étape de détermination (432) du modèle statique du siège (10), la propriété mécanique utilisée est la troisième propriété mécanique.
7. Méthode de modélisation (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la méthode de modélisation (4) comporte une étape de modélisation numérique (445) d’un dispositif de test (1) du confort d’assise (12) du siège (10), le dispositif de test (1) comportant :
   - un cadre (2) reposant sur une base (3) ;
   - un bras (1) mobile en rotation relativement à une embase (24) du cadre (2) ;
   - une masse (23) fixée solidairement au niveau d’une extrémité libre (211) du bras (21), la masse (23) étant en appui contre l’assise (12) du siège (10), l’étape de modélisation numérique (445) du dispositif de test (1) conduisant à l’élaboration d’un modèle numérique du dispositif de test (1) associé à la modélisation tridimensionnelle de la structure du siège (10) lors de l’étape de détermination du modèle statique (451).
8. Méthode de modélisation (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’étape de modélisation du comportement dynamique (451) du siège (10) est réalisée pour des conditions contraintes de l’assise (12) du siège (10), les conditions contraintes résultant de la cartographie de compression de l’assise (12) obtenue lors de l’étape de calcul.
9. Méthode de modélisation (4) selon la revendication précédente, dans laquelle les conditions contraintes de l’assise (12) du siège (10) sont définie par l’application d’une pression sur l’assise (12) résultat de l’effet de la gravité sur la masse du dispositif de test (1).
10. Dispositif de test (1) du confort d’un siège (10) de véhicule automobile, le dispositif de test (1) comportant :
    - un siège (10) de véhicule automobile reposant sur une base (3) ;
    - un cadre (2) reposant sur la base (3) ;
    - un bras (21) mobile en rotation relativement à une embase (24) du cadre (2) ;
    - une masse (23) fixée solidairement au niveau d’une extrémité libre (211) du bras (21), la masse (23) étant en appui contre une assise (12) du siège (10) ;
    - une unité de traitement configurée pour mettre en œuvre la méthode de modélisation (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes.