1. Exigences en matière d'homologation
1. 1.
Les éléments de frappe utilisés pour les essais décrits dans la partie II doivent être conformes aux critères de performance qui leur sont applicables.
Les exigences concernant le bas de jambe factice utilisé comme élément de frappe sont spécifiées à la section 2; les exigences concernant le haut de jambe factice utilisé comme élément de frappe sont spécifiées à la section 3 et les exigences concernant les têtes factices d'adulte, d'enfant et d'enfant ou adulte de petite taille utilisées comme éléments de frappe sont spécifiées à la section 4.
2. Bas de jambe factice
2. 1. Essais statiques
2. 1.1.
Le bas de jambe factice utilisé comme élément de frappe doit répondre aux critères énumérés au point 2.1.2 quand les essais sont réalisés suivant les indications du point 2.1.4 et aux critères énumérés au point 2.1.3 quand les essais sont réalisés suivant les indications du point 2.1.5.
Pour les deux types d'essais, l'élément de frappe doit être orienté dans la direction prévue par rapport à son axe longitudinal, afin que l'articulation du genou fonctionne correctement, avec une tolérance de ± 2°.
La température stabilisée de l'élément de frappe pendant l'essai d'homologation doit être de 20 ± 2 °C.
Les valeurs de réponse CAC, telles que définies dans la norme ISO 6487:2000, sont de 50° pour l'angle de flexion du genou et de 500 N pour la force appliquée quand l'élément de frappe est sollicité en flexion conformément au point 2.1.4; de 10 mm pour le déplacement en cisaillement et de 10 kN pour la force appliquée quand l'élément de frappe est sollicité en cisaillement conformément au point 2.1.5. Pour les deux essais, un filtrage passe-bas à la fréquence appropriée est autorisé afin d'éliminer les bruits de plus haute fréquence sans influencer notablement la mesure de la réponse de l'élément de frappe.
2. 1.2.
Lorsque l'élément de frappe est sollicité en flexion conformément au point 2.1.4, la réponse force appliquée/angle de flexion doit se situer dans la bande indiquée sur la figure 1. L'énergie requise pour obtenir une flexion de 15,0° doit être de 100 ± 7 J.
2. 1.3.
Lorsque l'élément de frappe est sollicité en cisaillement conformément au point 2.1.5, la réponse force appliquée/angle de flexion doit se situer dans la bande indiquée sur la figure 2.
2. 1.4.
La jambe factice, sans mousse ni peau, est montée de façon que le tibia soit solidement maintenu par un dispositif de serrage sur une surface horizontale fixe et le fémur solidement emboîté dans un tube de métal, comme indiqué sur la figure 3. Pour éviter les erreurs de friction, aucun support ne doit être appliqué à la section du fémur ou au tube métallique. Le moment de flexion appliqué au centre de l'articulation du genou, dû au poids du tube métallique et aux autres composants (à l'exclusion de la jambe factice elle-même), ne dépasse pas 25 Nm.
Une force horizontale normale est appliquée sur le tube de métal à une distance de 2,0 ± 0,01 m à partir du centre de l'articulation du genou et l'angle de déviation du genou qui en résulte est consigné. On augmente la charge jusqu'à ce que l'angle de déviation du genou dépasse 22°.
L'énergie est calculée en intégrant la force par rapport à l'angle de flexion en radians et en multipliant par la longueur du levier, soit 2,0 ± 0,01 m.
2. 1.5.
La jambe factice, sans mousse ni peau, est montée de façon que le tibia soit solidement maintenu par un dispositif de serrage sur une surface horizontale fixe et le fémur solidement emboîté dans un tube de métal et immobilisé par un dispositif de retenue à 2,0 m du centre de l'articulation du genou, comme indiqué sur la figure 4.
Une force horizontale normale est appliquée au tube de métal à une distance de 50 mm à partir du centre de l'articulation du genou et l'angle de déviation du genou qui en résulte est consigné. On augmente la charge jusqu'à ce que le déplacement en cisaillement du genou dépasse 8,0 mm ou jusqu'à ce que la charge dépasse 6,0 kN.
2. 2. Essais dynamiques
2. 2.1.
La jambe factice utilisée comme élément de frappe doit répondre aux critères énumérés au point 2.2.2 quand les essais sont réalisés suivant les indications du point 2.2.4.
La température stabilisée de l'élément de frappe pendant l'essai d'homologation doit être de 20 ± 2 °C.
2. 2.2.
Lorsque la jambe factice est percutée par un élément de frappe d'homologation guidé sur une trajectoire linéaire, comme décrit au point 2.2.4, l'accélération maximale du haut du tibia ne doit pas être inférieure à 120 g ni supérieure à 250 g. L'angle de flexion maximal n'est pas inférieur à 6,2° ni supérieur à 8,2°. Le déplacement maximal en cisaillement n'est pas inférieur à 3,5 mm ni supérieur à 6,0 mm.
Pour toutes ces grandeurs, les valeurs doivent être lues lors de l'impact initial avec l'élément de frappe d'homologation et non pas pendant la phase d'arrêt. Tout dispositif destiné à arrêter la jambe factice ou l'élément de frappe d'homologation doit être conçu de façon que la phase d'arrêt soit chronologiquement distincte de l'impact initial. Le dispositif d'arrêt ne doit pas amener les signaux de sortie des capteurs à dépasser la CAC définie.
2. 2.3.
La valeur de réponse CFC (Channel Frequency Class) de la voie de mesure, telle que définie dans la norme ISO 6487:2000, est de 180 pour tous les capteurs. Les valeurs de réponse CAC (Channel Amplitude Class) de la voie de mesure, telles que définies dans la norme ISO 6487:2000, sont de 50° pour l'angle de flexion du genou, de 10 mm pour le déplacement en cisaillement et de 500 g pour l'accélération. Cela ne signifie pas que l'élément de frappe lui-même doive être physiquement capable de reproduire une flexion et un cisaillement correspondants à l'angle et au déplacement indiqués ci-dessus.
2. 2.4 Méthode d'essai
2. 2.4.1.
La jambe factice utilisée comme élément de frappe, y compris le revêtement de mousse et la peau, est suspendue horizontalement par trois câbles métalliques de 1,5 ± 0,2 mm de diamètre et d'une longueur minimale de 2,0 m, comme indiqué sur la figure 5a. Son axe longitudinal est alors horizontal, avec une tolérance de ± 0,5°, et perpendiculaire à la trajectoire de l'élément de frappe d'homologation, avec une tolérance de ± 2°. L'élément de frappe doit être orienté dans la direction prévue par rapport à son axe longitudinal, afin que l'articulation du genou fonctionne correctement, avec une tolérance de ± 2°. La jambe factice doit répondre aux critères énumérés au point 3.4.1.1 du chapitre II de la partie II lorsque le(s) support(s) de fixation des câbles métalliques sont installés.
2. 2.4.2.
La masse de l'élément de frappe d'homologation est de 9,0 ± 0,05 kg, ce qui comprend les composants de propulsion et de guidage qui restent solidaires de l'élément de frappe au cours de l'impact. Les dimensions de la face de l'élément de frappe sont précisées sur la figure 5b. La face de l'élément de frappe est en aluminium et présente un fini de surface de 2,0 micromètres au maximum.
Le système de guidage est équipé de guides à faible friction, insensibles aux efforts déportés, n'autorisant le déplacement de l'élément de frappe que dans la direction déterminée pour l'impact, lors du contact avec le véhicule. Les guides empêchent tout mouvement dans une autre direction, et notamment la rotation autour d'un axe quelconque.
2. 2.4.3.
La jambe factice soumise à homologation doit être recouverte d'une mousse n'ayant jamais encore servi.
2. 2.4.4.
La mousse ne doit pas avoir subi de trop nombreuses manipulations ou déformations avant les essais, que ce soit pendant ou après son installation.
2. 2.4.5.
L'élément de frappe d'homologation doit percuter la jambe factice immobile suivant une trajectoire horizontale à une vitesse de 7,5 ± 0,1 m/s, comme indiqué sur la figure 5a. L'élément de frappe d'homologation est placé de façon que sa ligne médiane coïncide avec un point situé sur la ligne médiane du tibia à 50 mm du centre du genou, avec des tolérances de ± 3 mm latéralement et ± 3 mm verticalement.
3. Haut de jambe factice
3. 1.
Le haut de jambe factice utilisé comme élément de frappe doit répondre aux critères énumérés au point 3.2 quand les essais sont réalisés suivant les indications du point 3.3.
La température stabilisée de l'élément de frappe pendant l'essai d'homologation doit être de 20 ± 2 °C.
3. 2. Prescriptions
3. 2.1.
Lorsque le haut de jambe factice percute un pendule cylindrique immobile, la force maximale mesurée par chaque capteur d'effort ne doit pas être inférieure à 1,20 kN ni supérieure à 1,55 kN, et la différence entre les forces maximales mesurées par les capteurs du haut et du bas du fémur ne doit pas être supérieure à 0,10 kN. De même, le moment de flexion maximal mesuré par les jauges de contrainte ne doit pas être inférieur à 190 Nm ni supérieur à 250 Nm dans la position centrale, et pas inférieur à 160 Nm ni supérieur à 220 Nm dans les positions externes. La différence entre les moments de flexion maximaux en haut et en bas du fémur ne doit pas être supérieure à 20 Nm.
Pour toutes ces grandeurs, les valeurs doivent être lues lors de l'impact initial avec le pendule et non pas pendant la phase d'arrêt. Tout dispositif destiné à arrêter la jambe factice ou le pendule doit être conçu de façon que la phase d'arrêt soit chronologiquement distincte de l'impact initial. Le dispositif d'arrêt ne doit pas amener les signaux de sortie des capteurs à dépasser la CAC définie.
3. 2.2.
La valeur de réponse CFC (Channel Frequency Class) de la voie de mesure, telle que définie dans la norme ISO 6487:2000, est de 180 pour tous les capteurs. Les valeurs de réponse CAC, telles que définies dans la norme ISO 6487:2000, sont de 10 kN pour les capteurs de force et de 1 000 Nm pour les mesures des moments de tension.
3. 3. Méthode d'essai
3. 3.1.
Le haut de jambe factice utilisé comme élément de frappe doit être fixé sur le système de propulsion et de guidage par une articulation avec limitateur de couple. L'articulation avec limitateur de couple est fixée de façon que l'axe longitudinal du membre frontal soit perpendiculaire à l'axe du système de guidage, avec une tolérance de ± 2°, le couple de friction de l'articulation étant réglé à 650 Nm au minimum. Le système de guidage est équipé de guides à faible friction, permettant à l'élément de frappe de se déplacer uniquement dans la direction définie de l'impact, lors du contact avec le pendule.
3. 3.2.
La masse de l'élément de frappe est de 12 ± 0,1 kg, ce qui comprend les composants de propulsion et de guidage qui restent solidaires de l'élément de frappe au cours de l'impact.
3. 3.3.
Le centre de gravité des parties de l'élément de frappe situées devant l'articulation avec limitateur de couple, y compris les poids supplémentaires, repose sur la ligne médiane longitudinale de l'élément de frappe, avec une tolérance de ± 10 mm.
3. 3.4.
La jambe factice soumise à homologation doit être recouverte d'une mousse n'ayant jamais encore servi.
3. 3.5.
La mousse ne doit pas avoir subi de trop nombreuses manipulations ou déformations avant les essais, que ce soit pendant ou après son installation.
3. 3.6.
L'élément de frappe, membre frontal à la verticale, doit percuter le pendule immobile suivant une trajectoire horizontale à une vitesse de 7,1 ± 0,1 m/s, comme indiqué sur la figure 6.
3. 3.7.
Le tube du pendule a une masse de 3 ± 0,03 kg, un diamètre externe de 150-4+1 mm et une épaisseur de 3 ± 0,15 mm. Sa longueur totale est de 275 ± 25 mm. Le tube du pendule est constitué d'acier étiré à froid sans soudure (il est permis de métalliser la surface pour la protéger de la corrosion), présentant un fini de surface externe de 2,0 micromètres au maximum. Il est suspendu par deux câbles métalliques de 1,5 ± 0,2 mm de diamètre et d'une longueur minimale de 2,0 m. La surface du pendule doit être propre et sèche. Le tube du pendule est placé de façon que l'axe longitudinal du cylindre soit perpendiculaire au membre frontal (levier), avec une tolérance de ± 2°, et à la trajectoire de l'élément de frappe, avec une tolérance de ± 2°, le centre du pendule étant aligné sur le centre du membre frontal de l'élément de frappe, avec des tolérances de ± 5 mm latéralement et ± 5 mm verticalement.
4. Têtes factices
4. 1.
Les têtes factices d'enfant, d'enfant/adulte de petite taille et d'adulte utilisées comme éléments de frappe doivent répondre aux critères énumérés au point 4.2 quand les essais sont réalisés suivant les indications du point 4.3.
La température stabilisée des éléments de frappe pendant l'essai d'homologation doit être de 20 ± 2 °C.
4. 2. Prescriptions
4. 2.1.
Lorsque la tête factice d'enfant est percutée par un élément de frappe d'homologation guidé sur une trajectoire linéaire, comme décrit au point 4.3, l'accélération maximale résultante mesurée par un accéléromètre triaxial (ou trois accéléromètres uniaxiaux) monté dans la tête factice ne doit pas être inférieure à 405 g ni supérieure à 495 g. La courbe de l'accélération résultante en fonction du temps est unimodale.
4. 2.2.
Lorsque la tête factice d'enfant/adulte de petite taille est percutée par un élément de frappe d'homologation guidé sur une trajectoire linéaire, comme décrit au point 4.3, l'accélération maximale résultante mesurée par un accéléromètre triaxial (ou trois accéléromètres uniaxiaux) monté dans la tête factice ne doit pas être inférieure à 290 g ni supérieure à 350 g. La courbe de l'accélération résultante en fonction du temps est unimodale.
4. 2.3.
Lorsque la tête factice d'adulte est percutée par un élément de frappe d'homologation guidé sur une trajectoire linéaire, comme décrit au point 4.3, l'accélération maximale résultante mesurée par un accéléromètre triaxial (ou trois accéléromètres uniaxiaux) monté dans la tête factice ne doit pas être inférieure à 337,5 g ni supérieure à 412,5 g. La courbe de l'accélération résultante en fonction du temps est unimodale.
4. 2.4.
La valeur de réponse CFC de la voie de mesure, telle que définie dans la norme ISO 6487:2000, est de 1 000. La valeur de réponse CAC, telle que définie dans la norme ISO 6487:2000, est de 1 000 g pour l'accélération.
4. 3. Méthode d'essai
4. 3.1.
Les têtes factices utilisées comme éléments de frappe sont suspendues comme indiqué au point 7. La face arrière des têtes factices suspendues se présente sous un angle de 25° à 90° par rapport à l'horizontale, comme indiqué sur la figure 7.
4. 3.2.
La masse de l'élément de frappe d'homologation est de 1,0 ± 0,01 kg, ce qui comprend les composants de propulsion et de guidage qui restent solidaires de l'élément de frappe au cours de l'impact. Le système de guidage linéaire est équipé de guides à faible friction ne contenant aucun élément rotatif. Le diamètre de la face plane de l'élément de frappe est de 70 ± 1 mm et son arête suit un arrondi de 5 ± 0,5 mm de rayon. La face de l'élément de frappe est en aluminium et présente un fini de surface de 2,0 micromètres au maximum.
4. 3.3.
L'élément de frappe d'homologation est propulsé horizontalement à une vitesse de 7,0 ± 0,1 m/s dans les têtes factices stationnaires d'enfant et d'enfant ou adulte de petite taille et à une vitesse de 10,0 ± 0,1 m/s dans la tête factice stationnaire d'adulte. L'élément de frappe d'homologation est placé de manière que le centre de gravité de la tête factice soit située sur la ligne médiane de ce dernier, avec des tolérances de ± 5 mm latéralement et ± 5 mm verticalement.
4. 3.4.
L'essai est réalisé en trois points d'impact différents sur chaque tête factice. Dans ces zones spécifiques, on procède à des essais avec des peaux précédemment utilisées et/ou endommagées.
Tableau 1: Résumé des exigences de réponse pour les têtes factices utilisées comme éléments de frappe
| Élément de frappe et masse | Vitesse d'homologation [m/s] | Limite inférieure [g] | Limite supérieure [g]
| Enfant 2,5 kg | 7 | 405 | 495
| Enfant ou adulte de petite taille 3,5 kg | 7 | 290 | 350
| Adulte 4,8 kg | 10 | 337,5 | 412,5
Figure 1
Critère force/angle dans l'essai d'homologation statique du bas de jambe factice en flexion
Figure 2
Critère force/déplacement dans l'essai d'homologation statique du bas de jambe factice en cisaillement
Figure 3
Installation pour l'essai d'homologation statique du bas de jambe factice en flexion
Figure 4
Installation pour l'essai d'homologation statique du bas de jambe factice en cisaillement
Figure 5a
Installation pour l'essai d'homologation dynamique du bas de jambe factice (en haut: vue latérale; en bas: vue en surplomb)
Figure 5b
Détails de la face de l'élément de frappe pour l'essai d'homologation dynamique du bas de jambe factice
Notes:
1. La voûte peut être formée d'un diamètre complet et scindée en deux composantes comme indiqué sur la figure.
2. Les zones hachurées représentent les sections qui peuvent être supprimées pour modifier la forme de l'élément de frappe.
3. On admet pour toutes les dimensions une tolérance de ± 1,0 mm.
Matériel: alliage d'aluminium
Figure 6
Installation pour l'essai d'homologation dynamique du haut de jambe factice
Figure 7
Installation pour l'essai d'homologation dynamique de la tête factice