Les atouts des tricots à mailles cueillies comme renforts de matériaux composites expliqués à des élèves-ingénieurs en mécanique

Les renforts tricotés sont peu utilisés dans les matériaux composites de structures du fait de différents inconvénients : faible taux de fibres, orientation complexe des fibres, modules d'Young, de cisaillement et force de rupture plus faibles que pour un renfort tissé. Néanmoins un renfort tricoté présente des atouts intéressants : résistance au délaminage, mise en forme aisée du fait de sa grande déformabilité et possibilité de réaliser directement des formes complexes sans assemblage (ex : calotte sphérique). Il est possible d'utiliser cette dernière spécificité avec des renforts tramés

Doigt artificiel pour frottement sur surfaces pileuses

Le but est de concevoir un doigt artificiel pour remplacer l'humain lors d'essais de frottement sur des surfaces textiles. Pour cela, des essais de frottement alternatifs ont été réalisés et l'évolution du coefficient de frottement sur un cycle entre des étoffes et les doigts (humain ou artificiel) a été comparée. Tout d'abord, le signal de frottement entre la surface pileuse et le doigt humain a été étudié pour dix sujets. Ensuite, le doigt artificiel a été conçu par mimétisme en étudiant l'influence des principaux critères morphologiques et mécaniques du doigt (la forme, le relief, le module d'Young) sur le signal de frottement

Indentation de matériaux fibreux : origine de l'hystérèse

Les fibres enchevêtrées interviennent dans de nombreux matériaux comme les textiles mais aussi les mats de fibres de bois, les matériaux d’isolation type laine minérale, les filtres … Pendant la fabrication ou l’utilisation de ces matériaux, les tampons de fibres subissent de la compression voire des cycles de charge – décharge. La compréhension de l’origine de l’hystérèse existant lors d’un cycle de charge - décharge reste partielle. Une des raisons expliquant l’hystérèse invoquée dans la littérature est l’existence de frottements entre les fibres. Cette étude porte sur des matériaux textiles pileux type étoffe de velours. Ces matériaux se distinguent des tampons de fibres enchevêtrées par le fait que les fibres sont maintenues encastrées à l’une de leur extrémité. Une autre caractéristique est qu’après quelques cycles de réarrangement des fibres, le comportement de l’étoffe est élastique (les cycles ultérieurs sont fermés et se superposent). L’étude comporte une partie expérimentale ainsi qu’une modélisation par éléments finis. Dans les 2 cas, les influences sur l’hystérèse du frottement entre poils et du frottement entre l’indenteur et les poils ont été étudiées. La modélisation ne prend en compte que la compression de quelques poils mais permet de mieux comprendre l’allure du cycle (non linéarité et hystérèse)

COSTaM : tool design for a controlled tactile stimulation

Tactile stimulation is used in the rehabilitation of damage to the central or peripheral nervous system and in brain injury recovery. Tactile deficits of the hand are currently diagnosed through the evaluation of pain thresholds, spatial discrimination, vibration sensitivity and by using filaments or tuning forks, without truly established protocols. The global goal of the COSTaM project is to develop a tactile stimulator to identify tactile disorders and allow specific rehabilitation. The first step is to study the response of healthy individuals to complex textures in different ways : perceptive discrimination, study of friction and vibration between textures and the finger and the response of each kind of cutaneous mechanoreceptor. Three kinds of real textures have been chosen: relief, braking and fibrous. The use of a tactile stimulator, based on the modulation of the coefficient of friction with the finger, has been validated for the simulation of the braking descriptor

Chaussette instrumentée pour la mesure de la pression et du frottement

L’objectif est d’étudier la capacité des fibres optique polymérique (POF) à être insérées dans un tricot pour mesurer la pression mais également le frottement. Des POF commerciales et en cours de développement ont été comparées en termes de propriétés mécaniques nécessaires pour l’intégration de ces POF dans un tricot selon un procédé industriel. Ensuite la fibre choisie a été insérée dans différents liages de tricot afin de déterminer la configuration donnant la sensibilité au frottement et à la compression la plus élevée. A partir de la structure tricotée ainsi choisie, une chaussette a été réalisée. Finalement, une étude de faisabilité a montré que la chaussette instrumentée d’une POF permet de suivre les différentes phases de la marche

E-Knitted Textile with Polymer Optical Fibers for Friction and Pressure Monitoring in Socks

The objective of this paper is to study the ability of polymer optical fiber (POF) to be inserted in a knitted fabric and to measure both pressure and friction when walking. Firstly, POF, marketed and in development, have been compared in terms of the required mechanical properties for the insertion of the fiber directly into a knitted fabric on an industrial scale, i.e. elongation, bending rigidity, and minimum bending radius before plastic deformation. Secondly, the chosen optical fiber was inserted inside several types of knitted fabric and was shown to be sensitive to friction and compression. The knitted structure with the highest sensitivity has been chosen for sock prototype manufacturing. Finally, a feasibility study with an instrumented sock showed that it is possible to detect the different phases of walking in terms of compression and friction

Tactile simulation of textile fabrics: Design of simulation signals with regard to fingerprint

International audienceThis study describes a systematic approach to generate control signals of a tactile simulator to render the touch of textile fabrics. As a friction modulation tactile surface is used, control signals were generated from tribological measurements on real surfaces. Forces were acquired from an artificial finger, with a texture mimicking fingerprints. Then the signals are processed in frequency domain and send as control signal to the tactile stimulator. This paper focusses on the potential benefits of including the fingerprint information in the simulation of fabrics for achieving realistic tactile perception. A sensory analysis with 36 participants was carried out using the generated control signals, and results show a better discrimination without fingerprint information

From finger friction and induced vibrations to brain activation: Tactile comparison between real and virtual textile fabrics.

International audienceThe objective is to compare the tactile rendering of real and virtual textile surfaces. A grooved woven (twill) and a hairy fabric (velvet) were studied. The virtual fabrics were simulated with a tactile device. The comparison was done by measuring the finger interaction in terms of coefficient of friction (COF) and induced vibrations, and brain activation by electroencephalography (EEG). EEG showed that the real and virtual twill fabrics are close, contrary to real and virtual velvets. The finger friction showed that for both fabrics the rendering of virtual compared to real fabrics is very good in terms of COF, low in terms of finger induced vibrations in high frequencies , but differs for the velvet texture for low frequencies

COSTaM : tool design for a controlled tactile stimulation

International audienceTactile stimulation is used in the rehabilitation of damage to the central or peripheral nervous system and in brain injury recovery. Tactile deficits of the hand are currently diagnosed through the evaluation of pain thresholds, spatial discrimination, vibration sensitivity and by using filaments or tuning forks, without truly established protocols. The global goal of the COSTaM project is to develop a tactile stimulator to identify tactile disorders and allow specific rehabilitation. The first step is to study the response of healthy individuals to complex textures in different ways : perceptive discrimination, study of friction and vibration between textures and the finger and the response of each kind of cutaneous mechanoreceptor. Three kinds of real textures have been chosen: relief, braking and fibrous. The use of a tactile stimulator, based on the modulation of the coefficient of friction with the finger, has been validated for the simulation of the braking descriptor