Analyse de critères mécaniques de la performance en plongeon sur tremplin à l’aide d’un modèle d’interaction plongeur plongeoir

Analysis of mechanical criteria of springboard diving performance using a diver-diving board interaction model

• Auteur / Autrice : Louise Demestre
• Direction : Georges Dumont, Charles Pontonnier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, Productique et Robotique – Signal, Image, Vision – Télécommunications
• Date : Soutenance le 28/11/2022
• Etablissement(s) : Rennes, École normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Université de Rennes - École normale supérieure - Rennes - Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires - Analysis-Synthesis Approach for Virtual Human Simulation
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Clanet, Delphine Chadefaux, Nicolas Bideau, Guillaume Nicolas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurence Chèze, Julien Morlier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biomécanique

Plongeon au tremplin

Performance (sports)

Mots clés libres

Interaction humain-Structure

Performance sportive

Energie

Human-Structure interaction

Sport performance

Energies

Résumé

La recherche des performances au travers de solutions scientifiques innovantes est d’actualité au regard de l’échéance des Jeux Olympiques en France en 2024. Le plongeon sur tremplin est une discipline olympique lors de laquelle la performance est le fruit d’une interaction entre l’athlète et son matériel. Cette thèse propose une nouvelle approche pour étudier cette interaction et ainsi déterminer des critères de la performance. Un couplage entre un modèle biomécanique du plongeur et un modèle éléments finis du plongeoir est proposé. Ce couplage est basé sur la considération des efforts d’interaction entre le plongeur et le plongeoir. Les méthodes et modèles développés lors de cette thèse permettent d’analyser le mouvement du plongeur et du plongeoir à partir de données de mouvement. Une démarche d’analyse de la performance, basée sur ces modèles et méthodes, est proposée et appliquée à un plongeur de niveau international. Des études portant sur des critères mécaniques liés à la poussée du plongeur sur le plongeoir, l’amplitude des efforts d’interaction et les transferts d’énergies entre le plongeur et le plongeur sont menées. L’influence des critères en question sur la performance est analysée, notamment concernant la synchronisation temporelle entre le plongeur et le plongeoir.

The research for sport performance using innovative scientific solutions is topical because of the upcoming Olympic Games in France in 2024. Springboard diving is an olympic discipline in which performance comes from the interaction between an athlete and his/her equipment.This thesis presents a new approach to study this interaction and thus determine performance criteria.A coupling between a biomechanical model of the diver and a finite element model of the diving board is proposed. This coupling is based on the interaction efforts between the diver and the diving board. The methods and models developed in this thesis allow for the analysis of diver and diving board motions using motion capture data. A performance analysis approach, based on these models and methods, is presented and applied to the study of a world-class diver. Studies on mechanical criteria related to the push of the diver on the springboard, the amplitude of the interaction efforts and the energy transfers between the diver and the springboard are carried out. The influence of these criteria on performance is analysed, particularly with regard to the temporal synchronization between the diver and the diving board.