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Contribution à  la caractérisation mécanique des critères de qualités du départ de la course vitesse sur 100 m

( Télécharger le fichier original )
par Khalil Ben Mansour
Université de Poitiers - Doctorat 2008
  

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Remerciements

À MON ÉTERNELLE ÉPOUSE ET À MA LINA

En cette période de fin de thèse de doctorat, l'éloquence des trois langues
que je connais est mise en défaut pour exprimer
les sentiments que j'ai pour vous ... !

À MA MÈRE ET MON PÈRE

Vous avez consacré votre vie à élever notre famille. Pour les sacrifices énormes
consentis pour nous encourager et nous voir parvenir à nos fins.

Veuillez trouver dans ce travail le fruit d'une éducation
pleine de bonté et d'indulgence.

MONSIEUR MICHEL TAVERNIER

Vous m'avez fait bénéficier de vos expériences et de vos précieux conseils
avec beaucoup de simplicité et d'aisance. Pour votre
humanité et votre dévouement.

Veuillez trouver ici l'expression de ma profonde gratitude.

~?

MONSIEUR FLOREN COLLOUD

Tous mes remerciements pour les encouragements,
le soutient et les précieux conseils.

~?

MONSIEUR PATRICK LACOUTURE

Vous m'avez bien reçu au sein de l'équipe, vous avez sans cesse oeuvrez pour le bon déroulement de mes travaux, et l'instauration d'un climat favorable.

Veuillez trouver ici l'expression de mes remerciements les plus sincères.

~?

AU JURY

MONSIEUR ERIC BERTON
MONSIEUR FRANCK BARBIER
MONSIEUR PATRICK LACOUTURE
MADAME BEATRICE FERRY
MONSIEUR ARNAUD GUÉVEL

Vous nous faites honneur de juger notre travail de thèse.
Veuillez trouver ici l'expression de notre reconnaissance.

~?

Préambule

Remerciement

Introduction générale

1ère Partie. Analyse biomécanique de la course vitesse sur 100 m Situation du problème <7>

Chapitre I. La performance en course de vitesse sur 100 m <11>

1-Les phases d'une course de vitesse <13>

1.1-La phase du départ <14>

1.2-La phase d'accélération <17>

1.3-La phase de vitesse stabilisée <18>

1.4-La phase de décélération <19>

1.5-L'arrivé <19>

2-A propos de la mesure officielle de la performance lors de l'épreuve du 100 m <20> 2.1-Le chronométrage manuel <21>

2.2-Le chronométrage entièrement automatique <21>

3-Conclusion <3>

Chapitre II. Caractérisation mécanique de la qualité du départ de course vitesse <27>

1-Intérêt et limites des méthodes non invasives <28>

1.1-Les outils dynamométriques <29>

1.2-Les outils cinématographiques <30>

2-Choix de la méthode d'analyse <32>

3-Retour sur les conditions expérimentales en dynamométrie <34> 4-A propos de la quadrupédie du départ de course <35>

5- Conclusion <39>

2ème Partie. Étude dynamométrique du départ de course de vitesse. Expérimentation et résultats <41>

Chapitre III. Matériel et méthodes <45>

1-Protocole expérimental <45>

1.1-Population étudiée <45>

1.2-Définition de l'espace géométrique <46> 1.3-Instrumentation <48>

2-Traitement des données numériques <50>

2.1-Conversion des tensions électriques <50>

2.2-Évaluation de la précision des mesures dynamométriques <51>

2.3-L'étude des actions mécaniques <52> 2.4-Détermination du torseur dynamique <53>

3-Description de l'état du centre de masse de l'athlète lors de la phase du départ <56>

Chapitre IV. Résultats et analyses <63>
1-Chronologie de la phase de départ <63>

1.1-Les instants de mise en action <65>

1.2-Les instants de décollage <70>

1.3-Les séquences du départ <71>

2-Étude des actions mécaniques lors du départ <72> 3-Cinématique du centre de gravité <76>

4-Caractérisation de la performance lors d'un départ de course vitesse <79>

4.1-Analyse en composante principales <81>

4.2-Interprétation de L'ACPN <83> 4.3-Analyse des relations intervariables <86>

5-Conclusion <91>

3ème Partie. Développement d'outils de diagnostic de la performance <93>

Chapitre V. Caractérisation de la performance de départ de course vitesse sur 100 m <97>

1-Influence des positions initiale et finale du centre de gravité <98> 2-Influence du temps de réaction et de la durée de l'impulsion <98> 3-Influence de l'intensité de la vitesse d'éjection <99>

3.1- Élaboration du modèle <99>

3.2- Validation du modèle à partir de données expérimentales <101> 3.3-Influence de la variation des critères de simulation et de Véject <103> 4-Influence de l'angle d'éjection <105>

5-Intérêts et limites du modèles cinématique de diagnostic de la performance <106>

Chapitre VI. Conception et développement d'un outil de terrain pour l'évaluation du départ de sprint <107>

1.1-Évolution des moyens instrumentaux <108>

1.2-Contribution à la mise en place d'un outil de terrain pour l'évaluation du départ <109>

2-Détermination des caractéristiques des dynamomètres <110> 2.1-Au niveau des pieds <111>

2.2-Au niveau des mains <113>

3-Influence de la mesure des actions de contacts des mains <114> 3.1-La méthode partielle <114>

3.2-La méthode approchée <116>

3.3-Discussion et analyse des différentes méthodes <120>

4-Conception et développement d'une station d'évaluation du départ de course de vitesse <122>

4.1-Principe de réglage de l'inclinaison du bloc instrumenté <124> 4.2-Étalonnage des blocs de départ instrumentés <125> 4.3-Contribution à l'analyse gestuelle <126>

4ème Partie. Analyse cinématographique. Effets des méthodes de traitements <129>

Chapitre VII. Méthodes de traitement et d'analyse de la gestuelle de départ du sprint données cinématiques <133>

1-Capture du mouvement d'un départ de course vitesse <134>

1.1- Le modèle poly-articulé <136>

2-Positions et orientation des segments <139>

2.1-Approximation des repères anatomiques <140>

2.2-Approximation des centres articulaires <143>

3-Rigidité des segments du système poly-articulé <146>

3.1-Méthodes de minimisation des ADMP <147>

4-Effet de la méthode de solidification globale sur la définition des angles articulaires <151>

4.1-Définition des angles articulaires <151>

4.2-Effets de la méthode de solidification globale sur la définition des angles articulaires <153>

5-Position du problème des méthodes de minimisation des ADMP <156>

Chapitre VIII. Effet d'une procédure de solidification par récurrence sur la cinématique et dynamique articulaire <157>

1-Proposition d'une nouvelle procédure de solidification <157>

1.1-Effet de la PSR sur la configuration du système poly-articulé <160> 2-Analyse cinématique <164>

2.1-Procédures d'estimation des cinématiques segmentaire et globale <164> 2.2-Effets sur la cinématique : la PSR vs la PSG <166>

3-Analyse dynamique : modèle dynamique inverse <169>

3.1-Procédure d'estimation de la dynamique articulaire <169>

3.2-Effets sur la dynamique articulaire : la PSR vs la PSG <177> 4-Discussion <180>

Conclusion générale et perspectives <183> Références bibliographiques <189> Annexes <201>

Annexe 1 <203>

Analyse en composantes principales <203>

1.1-Étude de régression linéaire <213>

1.2-Standardisation des données : Centrage - Réduction <213>

Annexe 2 <217>

1-Analyse fonctionnelle <217>

1.1-Contrôle de la validité <218>

1.2-Définition des fonctions <219>

2-Caractéristiques des blocs de départ homologués <221>

Annexe 3 <223>

1-Principes de la métrologie <223>

2-Mise au point d'un capteur composite <224>

2.1-Propriétés mécanique du corps d'épreuves <224> 2.2-Principe de jauges de déformation <226>

2.3-Conditionnement et acquisition des signaux <228>

Annexe 4 <229>

1-Mesures cinématographique <229>

1.1- Le calibrage des caméras <229>

1.2-Acquisition des coordonnées 2D <230>

1.3-Calcul des données 3D <230>

1.4-Précision des données vidéo <231>

2-Effets de la méthode de solidification globale sur la définition des angles articulaires <232>

3-Effets de la PSR vs la PSG sur la dynamique articulaire <234>

Notations et acronymes

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9Impact, le film from Onalukusu Luambo on Vimeo.