Méthodes améliorées d’évaluation du risque de vibration de l’ensemble du corps dans les véhicules en mouvement
Les méthodes améliorées d’évaluation du risque de vibration de l’ensemble du corps dans les véhicules en mouvement utilisent les données de localisation GPS et de vitesse pour améliorer la précision, conformément aux normes ISO 2631-1. Les nouveaux dosimètres de vibrations ISO 8041-2 permettent de détecter les zones à haut risque en cartographiant de simples graphiques de vibrations à des emplacements spécifiques. Les informations sur la vitesse aident à comprendre comment la vitesse affecte le risque d’exposition au WBV. Cette approche permet d’identifier précisément les « mauvaises conditions routières » et d’analyser les risques d’exposition liés à la vitesse, facilitant ainsi des stratégies d’atténuation ciblées.
Comment les vibrations globales du corps sont-elles mesurées dans les véhicules ?
Les vibrations globales du corps (WBV) dans les véhicules sont principalement mesurées conformément aux lignes directrices décrites dans la norme ISO 2631-1, qui mettent l’accent sur l’inclusion du contenu fréquentiel et des changements de conditions au fil du temps dans les rapports de mesure. Cette norme suggère une approche globale pour capturer la dynamique de l’exposition aux WBV, en tenant compte à la fois de l’intensité et de la variabilité des vibrations que les individus peuvent subir dans les véhicules. Malgré ces lignes directrices détaillées, les pratiques de mesure traditionnelles reposent souvent sur des données collectées dans des conditions de référence, sans prendre en compte de manière adéquate des variables telles que la vitesse des véhicules et la qualité de la route. Cette approche peut aboutir à une représentation inexacte des niveaux réels d’exposition aux vibrations, en les sous-estimant ou en les surestimant.
En réponse à ces limitations, l’apparition de dosimètres de vibrations avancés par la norme ISO 8041-2 a révolutionné le processus d’évaluation en intégrant des données GPS pour corréler des emplacements spécifiques avec les niveaux de vibrations mesurés. En traçant ces points de données sur une carte avec des itinéraires codés par couleur indiquant l’ampleur des vibrations, ces outils offrent une méthode visuellement intuitive et précise pour évaluer le risque de WBV. Cette approche innovante améliore non seulement la précision des évaluations de l’exposition au WBV en intégrant des informations sur la vitesse et l’itinéraire du véhicule, mais fournit également un moyen puissant de prédire l’exposition aux vibrations A(8) – une mesure pour l’évaluation du WBV sur huit heures. En conséquence, il améliore considérablement la fiabilité de l’évaluation des risques de WBV dans les véhicules en mouvement, permettant ainsi des interventions ciblées pour atténuer l’exposition.
Table des matières
Étude : Évaluation des vibrations des sièges dans les voitures en mouvement dans des conditions routières variées
L’étude a utilisé le SVANTEK SV 100A, un appareil de mesure du niveau d’exposition aux vibrations du corps entier conforme à la norme ISO 8041:2, pour mesurer les vibrations du siège d’une Skoda Superb circulant sur des itinéraires avec une qualité de route variable. L’objectif était de capter et d’analyser les vibrations ressenties sur les sièges lorsque le véhicule passait entre des sections où les conditions routières étaient mauvaises et bonnes. Le SV 100A a enregistré l’historique temporel des valeurs RMS et VDV pondérées en accélération (aw), ainsi que les spectres non pondérés de 1/3 d’octave, fournissant une description détaillée des niveaux de vibration tout au long du voyage.
En conjonction avec le SV 100A, un smartphone installé dans l’habitacle du véhicule a facilité l’acquisition de données GPS en temps réel, permettant une corrélation précise des mesures de vibrations avec l’emplacement et la vitesse du véhicule. Cette intégration des données de vibration avec des variables géographiques et de vitesse a permis une analyse complète de l’impact de la qualité de la route sur les niveaux de vibration des sièges. Les données collectées ont ensuite été traitées dans le logiciel Supevisor, offrant une évaluation précise de l’exposition aux vibrations et de leur variabilité sur différentes sections de route, améliorant ainsi la compréhension de l’impact des vibrations globales du corps sur les occupants du véhicule.
Figure 1. Appareil de mesure sans fil d’exposition aux vibrations du corps entier SV 100A
Analyse des valeurs d'exposition aux vibrations selon la norme ISO 2631-1
L’analyse complète de l’exposition aux vibrations dans les véhicules, menée selon les normes ISO 2631-1, s’est déroulée en quatre étapes, chacune s’appuyant sur la précédente pour approfondir notre compréhension et aborder la complexité des risques d’exposition aux vibrations.
La première étape consistait à évaluer les niveaux d’exposition aux vibrations afin d’identifier les augmentations de l’ampleur des vibrations. Même si cette phase a confirmé que les niveaux de vibrations augmentaient effectivement, elle a laissé des questions cruciales non résolues sur les causes de cette augmentation et les stratégies nécessaires pour atténuer les risques d’exposition potentiels.
Figure 2. Valeurs d’exposition aux vibrations calculées dans le logiciel Supervisor
Passant à la deuxième étape, l’analyse s’est penchée sur l’histoire temporelle des amplitudes de vibration (awmax). Cette phase a quantifié davantage l’augmentation des niveaux de vibration mais, comme la première étape, n’a pas permis de mieux comprendre les raisons sous-jacentes de ces changements ni de suggérer des interventions efficaces.
Figure 3. Historique temporel d’awx avec différentes vitesses
La troisième étape a constitué un tournant dans l’analyse, avec les valeurs awmax tracées sur une carte pour examiner la relation entre la vitesse du véhicule, la qualité de la route et les amplitudes des vibrations. Il a été observé que les changements de vitesse des véhicules sur des routes de bonne qualité n’affectaient pas de manière significative les niveaux de vibrations, ce qui indique que la qualité des infrastructures joue un rôle important dans le contrôle de l’exposition aux vibrations. En revanche, une augmentation de la vitesse sur des routes de mauvaise qualité a entraîné une augmentation significative de l’ampleur des vibrations, mettant en évidence l’impact des conditions routières sur les niveaux de vibrations.
Figure 4. Valeurs awmax tracées sur une carte sur une route de bonne qualité
Figure 5. Valeurs awmax tracées sur une carte sur une route de mauvaise qualité
La quatrième étape de l’étude a utilisé des spectrogrammes 1/3 d’octave pour représenter visuellement l’augmentation des vibrations sur des routes de mauvaise qualité. Cette approche a fourni une représentation claire et détaillée de la manière dont les différents revêtements routiers affectent les fréquences et les intensités des vibrations, offrant ainsi une compréhension plus nuancée des facteurs contribuant aux niveaux de vibrations élevés.
Figure 6. Valeurs RMS(x) non pondérées dans une bande de tiers d’octaved
Conclusions
L’application de dosimètres de vibrations avancés équipés de la technologie GPS a permis une évaluation précise et complète de l’exposition aux vibrations de l’ensemble du corps en corrélant les données de vibrations avec des emplacements spécifiques et des vitesses de véhicule.
Les tracés de vibrations résultants sur les cartes ont facilité l’identification des mauvaises conditions routières, tandis que les données de vitesse ont contribué à une évaluation plus précise des risques d’exposition et des stratégies d’atténuation potentielles.
Grâce à ces quatre étapes, l’étude a non seulement satisfait aux exigences de la norme ISO 2631-1, mais a également amélioré notre capacité à évaluer et à traiter efficacement l’exposition aux vibrations de l’ensemble du corps dans les véhicules en mouvement.
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