Une étude présentée par des chercheurs de Corning propose une méthode de simulation par éléments finis pour comparer des pare-brise de compositions, d’épaisseurs et de structures différentes. Les prédictions ont été confrontées à des essais physiques et couvrent notamment des vitrages asymétriques et des verres renforcés.
La conception des pare-brise doit désormais répondre à plusieurs exigences simultanées : protection des occupants, limitation des blessures infligées aux piétons, réduction du poids et compatibilité avec les fonctions optiques des affichages tête haute et des systèmes d’aide à la conduite. Dans ce contexte, une étude réalisée par Olga Panina, Nikolai Antipin, Sergey Shubin et Petr Gorelchenko propose une méthode de calcul destinée à prédire le comportement de vitrages feuilletés dans les essais d’impact de tête. L’étude, publiée par glassOnWeb en anglais et présentée pour la première fois aux Glass Performance Days 2025, porte sur des pare-brise de formes, d’épaisseurs et de compositions variées.
Le modèle repose sur une analyse par éléments finis réalisée avec le solveur explicite LS-DYNA. Il représente le vitrage feuilleté, son intercalaire PVB de 0,76 mm, le joint en caoutchouc et une tête d’impact instrumentée. Les scénarios étudiés reproduisent un impact à 11,1 m/s, avec un angle de 65 degrés pour la tête adulte et de 55 degrés pour la tête enfant. Le critère de rupture non local est associé à un critère de Rankine pour décrire l’initiation et la propagation des fissures. Les calculs ont été confrontés à des essais menés sur trois formes de pare-brise et plusieurs constructions.
La comparaison montre une bonne concordance entre les courbes d’accélération et les valeurs du Head Injury Criterion, ou HIC, pour les formes et les configurations examinées. Un pare-brise intégrant un verre Gorilla en face intérieure a passé l’essai avec un HIC inférieur à 650. Dans une autre comparaison, des structures asymétriques utilisant du verre Fusion5 ou du verre silico-sodocalcique en face extérieure ont obtenu des HIC de 298 et 240 respectivement, les deux résultats restant dans la zone verte de l’essai. La méthode fournit ainsi aux concepteurs un outil pour évaluer plus tôt des empilements minces, asymétriques ou intégrant des verres renforcés, alors que les approches validées étaient jusqu’ici surtout adaptées aux pare-brise conventionnels.