يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

تعديل الاختبارات قطرة برج أثر لالخوذ كرة القدم الأمريكية

10.7K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/53929

⸱

فبراير 19, 2017

 ,  ,  ,  , 
1Agricultural and Biological Engineering, Mississippi State University, 2Center for Advanced Vehicular Systems, Mississippi State University, 3Rush Sport Medical, 4Mechanical Engineering, Mississippi State University

في هذه المقالة

ملخص

تقدم هذه المقالة تقنية جديدة لتقييم خصائص أداء خوذات كرة القدم الأمريكية من خلال تضمين واقيات الوجه أثناء اختبارات السقوط القياسية NOCSAE. بالإضافة إلى ذلك ، يقترح إضافة موقعين آخرين للتأثير إلى شهادة NOCSAE.

الملخص

تم تقديم طريقة اختبار معدلة للجنة التشغيل الوطنية المعنية بمعايير المعدات الرياضية (NOCSAE) لمعايير اختبار تأثير سقوط خوذة كرة القدم الأمريكية والتي من شأنها أن توفر تقييما أفضل لأداء تأثير الخوذة في الميدان من خلال تضمين واقي الوجه على الخوذة. في هذه الدراسة ، يقترح دمج معايير اختبار واقي الوجه والخوذة. يتم التأكيد على الحاجة إلى نهج منهجي أكثر قوة لإجراءات اختبار خوذة كرة القدم من خلال مقارنة النتائج التمثيلية لمعيار إصابة الرأس (HIC) ، ومؤشر الخطورة (SI) ، وقيم تسارع الذروة للخوذات المختلفة في مواقع الخوذة المختلفة في إطار اختبارات برج الإسقاط القياسية المعدلة NOCSAE. بشكل أساسي ، كشفت نتائج اختبار السقوط المقارن هذه أن واقي الوجه يضيف قيدا حركيا شديدا إلى الغلاف يقلل من امتصاص الطاقة الكلي. يمكن تحسين طرق الاختبار القياسية الحالية ل NOCSAE لتمثيل ضربات الخوذة في الميدان عن طريق ربط واقيات الوجه بالخوذات وتضمين موقعين جديدين لتأثير الخوذة (Front Top و Front Top Boss). توفر طريقة اختبار خوذة كرة القدم المبلغ عنها تمثيلا أكثر دقة لأداء الخوذة وقدرتها على التخفيف من التأثيرات على أرض الملعب مع تعزيز خوذات كرة القدم الأكثر أمانا.

المقدمة

التحفيز
الهدف الرئيسي من هذا الانخفاض طريقة الاختبار برج تعديل هو تمثيل أكثر عن كثب الآثار على مجال نظام خوذة كرة القدم الأميركي وتعزيز معايير السلامة المحسنة. طريقة الاختبار ينطوي يمكن أن توفر المعرفة من الخوذات استجابة منهجية اللازمة لتطوير فعالية القبعات تعزيز للوقاية من ارتجاج في المخ. وقوع هزات ابتليت باستمرار الرياضات، مثل كرة القدم الأمريكية. في الولايات المتحدة وحدها، قدرت هزات الرياضية ذات الصلة أن تحدث 1،6-3٬800٬000 مرات كل عام. 1 يمكن للاعب كرة القدم لديها أكثر من 1500 آثار الرأس في كل موسم. 2، 3 في حين أن حجم معظم الآثار قد تكون شبه الارتجاج، وتراكم هذه التأثيرات قد يؤدي إلى تلف في الدماغ على المدى الطويل نظرا لتأثير الناجم عن مرض الاعصاب يعرف باسم اعتلال الدماغ الصدمة المزمن (كوت). 4يرتبط جنة التجارة والبيئة إلى تراكم بروتين تاو في الدماغ، مما يؤدي إلى فقدان الذاكرة والسلوك وتغير في شخصيته، ومتلازمة باركنسون، والكلام وتشوهات المشية التي أدت في بعض الأحيان إلى الانتحار. جعلت 5 خوذات لكرة القدم بعض التطورات التكنولوجية في السنوات ال 15 الماضية، ولكن خوذات الأكثر تقدما حتى اليوم لا تخفف تماما عن القوات الحادث على خوذة، وبالتالي، لا يزال الرياضيين تكبد هزات. كشفت دراسة أجراها بارتش وآخرون. أظهرت 6 أنه في كثير من الحالات رئيس جرعات تأثير ومخاطر إصابة الرأس في حين يرتدي كانت الخوذات يذرهيد خمر مماثلة لتلك التي ترتدي تستخدم على نطاق واسع 21 الخوذات القرن الحادي والعشرين، مما يدل على الحاجة إلى تحسين في تصميم واختبار معايير الخوذات كرة القدم. على وجه الخصوص، على شهادة NOCSAE 7 لا يتطلب faceguard ليتم تضمينها في الاختبارات قطرة للخوذة. صلابة وأضاف من رانه faceguard متصلا خوذة من شأنه أن يحدث تغييرا هائلا في استجابة الميكانيكية الشاملة. تنطوي هذه الدراسة وسيلة لتوفير معايير السلامة خوذة أكثر قوة من شأنها أن تكون بمثابة قوة دافعة لتعزيز تصاميم خوذة أكثر أمنا.

خلفية
إصابات الرأس القياسات
تبقى الآليات البيولوجية الدقيقة المتعلقة هزات مجهولة. بينما الكثير من العمل الذي تم القيام به في محاولة لتحديد التحمل إصابة في الرأس من قبل مختلف المقاييس الإصابة، نشأ خلاف في المجتمع الطبي الحيوي فيما يتعلق بهذه المعايير. ومن المفترض أن هذه الآليات إصابة تتصل عدة جهات: تسارع الخطي، والتسارع الدوراني، ومدة التأثير، والدافع. وقد استخدمت 8، 9، 10، 11 عدة معايير إصابة تحديد ارتجاج كمقياس للتسارع الخطي. المنحنى التسامح واين ستيت (WSTC) 12، 13، 14 التنبؤ كسر في الجمجمة عن حوادث السيارات خلال تأثير مباشر عن طريق تحديد الحدود منحنى عتبة تسارع الخطي مقابل مدة التأثير. وقد شغل WSTC كما أسس معايير إصابة أخرى مثل مؤشر شدة (SI) 11 وإصابات الرأس الفرقان (الائتلاف)، و 15 وهما المعايير الأكثر شيوعا. الاشتراكية والتحالف الدولي للموئل على حد سواء قياس تأثير شدة على أساس التكامل المرجح لمحات وقت تسارع الخطي. في حين أن هذه المعايير تحدد عتبات تسارع الخطي، تم اقتراح معايير أخرى لحساب التسارع الدوراني، مثل مؤشر رئيس الأثر الطاقة. وغالبا ما تستخدم 8 و 10 و 16 معايير الاختبار خوذة اليوم معيارا إصابة استنادا إلى ولاية واين لمنحنى lerance (أي التحالف الدولي للموئل أو SI) أو معيار ذروة التسارع أو في بعض الحالات على حد سواء. بينما هناك حاجة إلى إجراء بعض التعديلات لإضافة التسارع الزاوي للمعايير الأداء القياسية، تبقى المعايير القائمة على تسريع خطي المهيمنة.

في هذه الدراسة، والمقاييس المستخدمة لتقييم سلامة النسبية أن كل خوذة المقدمة كانت ذروة الناتجة تسارع والقيم الاشتراكية، والتحالف الدولي للموئل. من هذه المقاييس يستخدم فقط SI للتقييم في لجنة التشغيل الوطنية الحالية على معايير معايير معدات رياضية (NOCSAE) خوذة لكرة القدم. ويستند SI على المعادلة التالية،

figure-introduction-1 (1)

حيث A هو تسارع متعدية من مركز الجاذبية (م) من الرأس، و t هي مدة التسارع. 11، تم احتساب 17 SI وفقا رس معايير NOCSAE 18، حيث يتم حساب محدود عتبة G 4 على طول منحنى التسارع الناتجة. تم حساب القيم الائتلاف بالمعادلة التالية،

figure-introduction-2 (2)

حيث هو تسارع متعدية المجموعة الاستشارية للرئيس، ور 1 و ر 2 هي الأوقات الأولية والنهائية، على التوالي، من الفاصل الزمني الذي الائتلاف يبلغ الحد الأقصى لقيمة. كل القيم الائتلاف تحسب في هذه الدراسة كان التحالف الدولي للموئل 36، حيث تكون مدة الفاصل الزمني للبرنامج مدتها 36 مللي ثانية.

معايير اختبار خوذة كرة القدم NOCSAE
NOCSAE نظرة عامة
في عام 1969 تم تشكيل NOCSAE لوضع معايير أداء لأمريكا الخوذات كرة القدم / faceguards والمعدات الرياضية الأخرى بهدف الحد من الإصابات الرياضية ذات الصلة. 17 وقد وضعت معايير خوذة كرة القدم NOCSAE الدكتور فويت هودجسون 9 من جامعة ولاية واين للحد من إصابات الرأس عن طريق وضع شروط لتخفيف الأثر والسلامة الهيكلية لكرة القدم خوذات / faceguards. وتشمل هذه المعايير خوذة كرة القدم في شهادات الاختبار وإجراءات إعادة التأهيل السنوية لذوي الخوذات. في عام 2015، نفذت NOCSAE برنامج لضمان الجودة التي تتطلب استخدام معهد معين القومي الأمريكي للمعايير (ANSI) هيئة معتمدة للحصول على شهادة خوذة.

NOCSAE طريقة الاختبار
وNOCSAE كرة القدم خوذة المعيار لا تشمل اختبار الخوذات مع faceguards كما أنه يدعو إلى إزالتها قبل أن يتم إجراء قطرات خوذة. معايير الاختبار NOCSAE خوذة 17 الاستفادة من انخفاض المسبار التوأم الأسلاك التي تعتمد على الجاذبية لتسريع headform والجمع بين خوذة للسرعات الأثر المطلوب. والمجهزة للheadform NOCSAE ثالتسارع triaxial إيث في مركز الثقل. مزيج headform وخوذة وثم انخفض بسرعة محددة على وسندان الصلب مغطاة سميكة لوحة 12.7 مم المطاط الصلب وحدات المرنة مبرمج (MEP). على الأثر، يتم تسجيل تسارع فوري ويتم حساب قيم SI. تتم مقارنة هذه القيم SI ضد نجاح / فشل المعيار على مجموعة متنوعة من المواقع المطلوبة تأثير والسرعات واثنين من درجات الحرارة، بما في ذلك المحيط وآثار ارتفاع درجة الحرارة. إذا كانت قيمة SI الناجمة عن أي أثر تنتهك عتبة، ثم سوف خوذة لا اجتياز الاختبار.

استخدمت طريقة الاختبار القياسية منفصل للحصول على شهادة faceguard كرة القدم. ويتضمن المعيار NOCSAE كرة القدم faceguard التحليل البنيوي النزاهة وكذلك تقييم أداء تخفيف تأثير faceguard، من نوع chinstrap، وأنظمة تعلقهم. يجب أن يكون كل قياس الأثر أقل من 1200 SI لاجتياز الاختبار، مع عدم وجود اتصال الوجه وليس ليفشل chanical أي مكون، على النحو المحدد من قبل ستاندرد NOCSAE. 19

هناك اختبار NOCSAE الإضافي المقترح (الخطي المتصادم (LI)) 20 الذي يتضمن خوذة مع faceguard، ولكن ليس من المناسب للحصول على شهادة خوذة كرة القدم لأنه لا يمكن الاعتراف لها تأثير التاج. يستخدم LI كبش هوائي للتأثير خوذة وضعه على headform NOCSAE مجهزة الهجين الثالث الرقبة وهمية شنت على طاولة تحمل الخطية من أجل حمل التسارع الزاوي. لهذا السبب، فإن اختبار LI هو اختبار إضافي لالمزدوج سلك NOCSAE إجراء اختبار السقوط الحالي وليس بديلا. 20 و 21 بدلا من الاختبارات LI، فإننا نقترح ببساطة إضافة إلى اثنين من السيناريوهات أكثر إلى المزدوج سلك إجراء اختبار السقوط الحالي.

ويشمل طريقة الاختبار القياسية NOCSAE للحصول على شهادة من الخوذ لكرة القدم حاليا ستة المحلى تأثير المحددستعقد ومكان واحد تأثير عشوائي. وتشمل المواقع تأثير المقررة ما يلي: الجبهة (F)، الجبهة بوس (FB)، سيد (S)، دفع خلفي (R)، بوس الخلفية (RB)، والأعلى (T). اختبار موقع تأثير عشوائي قد حدد المنطقة من أي نقطة داخل منطقة تأثير مقبولة محددة من خوذة. وتشمل المواقع تأثير لدينا تعديل الاختبارات برج انخفاض NOCSAE استبدال الجبهة والجبهة بوس مواقع التأثير المحددة سابقا مع ما كان يدعى في أعلى الجبهة (FT) والجبهة الأعلى بوس (FTB) مواقع التأثير. لدينا جبهة الأعلى والجبهة الأعلى بوس مواقع التأثير متطابقة إلى مواقع التأثير الجبهة واليمين بوس جبهة مستوى NOCSAE لالخوذ لاكروس، والتي تشمل أيضا faceguard لاختبارات السقوط. وصفت 22 مواقع تأثير خوذة قذيفة، بما في ذلك مواقع الجبهة والجبهة بوس استبداله، في الشكل 1. بالإضافة إلى ذلك، خوذة طريقة الاختبار معدلة من الدراسة لدينا تضم ​​اثنين من IMPAC faceguardمواقع تي التي كانت تسمى جبهة FG والقاع FG. وأثرين مواقع faceguard متطابقة إلى مواقع التأثير المطلوبة لإجراءات إصدار الشهادات faceguard الحالية NOCSAE. وتظهر المواقع تأثير ثمانية لاختبارات التصادم NOCSAE معدلة من هذه الدراسة في الشكل 2.

figure-introduction-3
الشكل 1: مواقع التأثير التقريبية لذوي الخوذات كرة القدم. الست المطلوبة حاليا NOCSAE اختبار السقوط خوذة مواقع التأثير، الجبهة (F)، الجبهة بوس (FB)، (S) الجانب، الأعلى (T)، دفع خلفي (R)، وبوس الخلفية (RB)، واثنين من المواقع تأثير المقترحة الجبهة الأعلى (FT)، وجبهة الأعلى بوس (FTB). ملاحظة: لا يشمل طريقة الاختبار القياسية NOCSAE لأغطية الرأس الواقية الجبهة الأعلى والمواقع تأثير الجبهة الأعلى بوس (المشار إليها في نص أحمر) ولهذه الدراسة أنها تحل محل الجبهة والجبهة بوس مواقع التأثير. (صورة معدلة من NOCSAE DOC. 001-13m15b)

figure-introduction-4
الشكل 2: التعديل NOCSAE الإعداد لاختبار السقوط تبين ثمانية مواقع التأثير. جبهة الأعلى، جبهة الأعلى بوس، جانبية، Faceguard (FG) الجبهة، والعمق، بوس الخلفية، الأعلى، وFaceguard القاع (FB). ملاحظة: المعيار NOCSAE لا يشمل المرفق faceguard وهنا جبهة الأعلى والجبهة الأعلى بوس استبدال الجبهة والجبهة بوس مواقع التأثير القياسية. (صورة معدلة من NOCSAE DOC. 002-11m12) الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

تغيرت التصاميم خوذة تدريجيا في العقد الماضي، في حين أن المعايير خوذة كرة القدم NOCSAE وشملت أبدا faceguard مع حelmet في تقييم مواصفات الأداء خوذة لكرة القدم. في حين، في الآونة الأخيرة أحرز تعديلا لتشمل تمريرة قيمة 300 SI لأدنى الآثار السرعة (3.46 م / ث)، وتمريرة العام / تفشل حدود 1200 SI / فشل لم يتغير منذ عام 1997. 17 السابقة لعام 1997، استخدام NOCSAE على 1500 SI نجاح / فشل المعيار. هودجسون وآخرون. (1970) قد أظهرت أن القيم SI أكبر من 1000 تشكل خطرا على الحياة، في حين أن القيم SI 540 أنتجت كسور في الجمجمة الخطية في غير خوذات اختبارات التصادم المتوفين دماغيا. وقد أظهرت 23 معظم الخوذات كرة القدم الحديثة لتمرير أقل بكثير من الحد 1200 SI ولكن ليس كل أدناه 540 SI.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

ملاحظة: يشير بروتوكول لطريقة الاختبار التي قدمت إلى وثائق NOCSAE التالية (متوفرة في http://nocsae.org/): NOCSAE DOC.002-13m13: "المواصفات القياسية الأداء لذوي الخوذات كرة القدم المصنعة حديثا" (18). NOCSAE DOC.011-13m14d: "صناع دليل الإجرائي لاختيار المنتجات عينة لاختبارها وNOCSAE المعايير" 24. NOCSAE DOC.087-12m14: "الطريقة القياسية اختبار تأثير ومتطلبات الأداء للكرة FACEGUARDS" 25. NOCSAE DOC.100-96m14: "دليل استكشاف الأخطاء وإصلاحها للمعدات الاختبار واختبار تأثير" 26. NOCSAE DOC.101-00m14a: "إجراءات معايرة" 27

إعداد 1. اختبار

  1. بناء NOCSAE المزدوج سلك التجمع قطرة النقل على النحو المحدد في المادة 15.1 من NOCSAE DOC. 001، 18 كما هو مبين في الشكل (5). تحقق من أنوبإحكام جميع مكونات التجمع.
  2. إرفاق حجم "كبير" NOCSAE headform للجمعية النقل انخفاضا عن طريق مواءمة طوق headform مع الموقف المطلوب على الضابط headform المدورة وتشديد headform الخيوط حلقة القفل.
    ملاحظة: إذا كان headform هو جديد أو إصلاح، يرجى الرجوع إلى المادة 5 من NOCSAE DOC. 100. 26
  3. تعلق بشكل آمن التسارع triaxial لوحة التسارع الموجود في مركز الثقل للheadform. وضع التسارع في وسط لوحة التسارع يصطفون كل من الثقوب في التسارع مع الفتحات الموجودة في لوحة التسارع. باستخدام مفك البراغي رئيس ألين إدراج كل من مسامير وتشديد لهم في اتجاه عقارب الساعة حتى يتم تحميل التسارع بشكل آمن إلى لوحة التسارع.
  4. تكوين نظام الحصول على البيانات وفقا لمواصفات الشركة الصانعة. 28
    1. تربط.ر الكابلات لتجميع الحصول على البيانات.
      1. توصيل كابل التسارع إلى ثلاثية التقسيم المحورية، ثم قم بتوصيل كابل متحد المحور إلى كل ناتج من التقسيم المحورية.
      2. ربط نهاية خالية من كل الكابلات المحورية من ثلاثية التقسيم المحورية لمدخل الميناء استشعار للقنوات 1 و 2 و 3 تقع في الجزء الخلفي من وحدة مكبر للصوت.
      3. توصيل الكابلات المحورية من منافذ الإخراج وحدة مكبر للصوت (القنوات 1 و 2 و 3) إلى وصلات الإدخال على الجزء الأمامي من نظام الحصول على البيانات (القنوات 1، 2، و 3، على التوالي).
      4. ربط نهاية الانقسام من كابل RS-232 إلى الموصل الخلفي للنظام الحصول على البيانات.
      5. قم بتوصيل كابل المتبقية RS-232 إلى كوم ميناء 1 من الحاسب الشخصي (PC).
    2. السلطة على الحاسب الشخصي (PC) وتسجيل الدخول.
    3. تحميل وتثبيت برنامج نظام الحصول على البيانات على الكمبيوتر.
    4. السلطة على الجمعية الحصول على البيانات:سد العجز في كل مخرج فولت مكونات 120 إلى مصدر للطاقة، ثم الوجه التحول مكبر للصوت تبديل لموقف "على".
    5. انقر نقرا مزدوجا فوق رمز البرنامج الحصول على البيانات الموجودة على سطح المكتب لفتح البرنامج.
    6. مراقبة يطالبك للتحقق من حالة وحدة، انقر فوق "نعم".
    7. تحميل ملف اختبار الإعداد. انقر على "إعداد" علامة التبويب، انتقل لأسفل إلى "فتح" ثم حدد "إعداد اختبار".
      1. تصفح الدليل الكمبيوتر، موقع وحدد ملف الإعداد الاختبار المسمى "NOCSAE1.TSF". انقر على زر "تحميل".
    8. أدخل معلومات الاستشعار عن التسارع.
      1. انقر فوق رمز الاستشعار الإدخال الأصفر لقناة 3 في وحدة نشطة.
      2. إدراج قيمة المعايرة (بالسيارات / G) لالتسارع ض محور في مربع النص "CAL القيمة".
      3. انقر على زر "PREV".
      4. كرر الخطوات 1.4.8.1 - 1.4.8.3 لالتسارع المحور الصادي (قناة 2) وعشرالبريد محور س التسارع (القناة 1).
      5. انقر على الأخضر "العودة" رمز للخروج من أجهزة الاستشعار.
    9. انقر على الأخضر "حفظ" رمز ثم قم بتسمية إعداد الاختبار بأنه "NOCSAE-إن الرب".
    10. انقر على "حفظ".

2. إعداد خوذة

  1. حدد نموذج خوذة لاختبار تأثير. للحصول على شهادة خوذة، حدد عينات للاختبار وفقا لNOCSAE DOC.011. 24 اختبار العينة وفقا للجدول (1) وكما هو مبين في الشكلين 1 و 2.
  2. اختر faceguards المقابلة لكل نموذج خوذة المحدد. يختلف عن معيار NOCSAE، وإجراء الاختبارات الأساس تأثير خوذة مع faceguard الأساس لمثل هذه الخوذة.
  3. باستخدام فيليبس رئيس مفك، بشكل آمن إرفاق faceguard الصحيح وجميع faceguard أجهزة معينة إلى كل خوذة المختارة للاختبار. وعلى النقيض من metho الاختبار المعياري NOCSAEد، واختبار كل الخوذات مع faceguards المرفقة.
  4. حالة الخوذات في درجات الحرارة وفقا للجدول 1، NOCSAE DOC. 002 7، وNOCSAE DOC.087 25 بتعريضها للبيئة معملية أو غرفة البيئية. إجراء اختبارات انخفاض خوذة الأولية عند درجة حرارة الغرفة.
    1. نقل الخوذات المحدد إلى بيئة معملية، 72 ° F، ± 5 درجة فهرنهايت (22 درجة مئوية، ± 2 درجة مئوية)، لا يقل عن 4 ساعة قبل الاختبار.
    2. إذا كان قد تم إجراء جميع الآثار درجة حرارة الغرفة، وتعريض خوذة لدرجة حرارة الهواء، وفقا للجدول 1، لمدة 4 ولكن لم يعد من 24 ساعة. 7
      ملاحظة: اثنان على الأقل ولكن ليس أكثر من أربعة مواقع التأثير التي تؤدي إلى SI أعلى سجلت قيم وسيتم اختبار في درجة حرارة عالية قطرات درجة حرارة الغرفة.

3. معايرة

  1. أداء Headform المعايرة: يجب معايرة كل headform قبل اختبار باستخدام التسارع triaxial، 3 "وسادة معايرة الهندسة الكهربائية والميكانيكية وإسقاط مواقع / السرعات كما حددها تقرير NOCSAE معايرة الوسادة تصفيات السنوي لهذا وحة محددة المعايرة الكهربائية والميكانيكية.
    1. تعلق بشكل آمن 3 "معايرة الهندسة الكهربائية والميكانيكية وسادة على سندان باستخدام وجع ألين.
    2. باستخدام NOCSAE معايرة الوسادة مؤهلات التقرير السنوي، حدد موقع التأثير وسرعة تأثير المناظرة.
    3. باستخدام التجميع headform المدورة والسكك الحديدية دليل السندان، وضبط headform والسندان إلى التوجه الأثر المنشود (الأمامي والجانبي، أو أعلى). الرجوع إلى الجدول رقم 1، الملحق 2 من NOCSAE DOC. 001 و 18 و NOCSAE DOC. 100. 26
      1. إزالة الترباس تفتق-الموضع من الجمعية headform المدورة وتوجيه الضابط headform لمواءمة الترباس الثقوب إلى الموضع المطلوب. إدراج وآمن اتحاد كرة القدمستين الترباس تفتق-الموضع.
      2. تخفيف headform الخيوط حلقة القفل وتدوير موقف headform الأنف إلى التوجه المطلوب. آمن تشديد headform الخيوط حلقة القفل.
      3. تخفيف اثنين من البراغي قاعدة لوحة، سندان، وحرك سندان حتى يتحقق المطلوب موقع التأثير. تشديد قاعدة البراغي سندان plate- والتأكد من تثبيتها كافة الاتصالات بشكل آمن.
    4. إرفاق إطلاق نظام لإسقاط التجمع النقل. رفع التجمع قطرة النقل إلى الارتفاع من نظام الإفراج. توسيط نظام الإفراج إلى نقطة تمسكه على التجميع قطرة النقل الوجه ثم التبديل تبديل لنظام الإفراج الكهرومغناطيسي إلى "على" الموقف.
    5. رفع إسقاط التجمع النقل إلى ارتفاع معين العزم على تحقيق سرعة التأثير المطلوب. ملاحظة: ارتفاعات محددة قد تختلف لكل نظام بسبب الاختلافات الاحتكاك. قد تحتاج إلى أن يتم ارتفاع متفاوتة الآثار إضافية لضمان سرعة الواردة الصحيحة هيchieved.
    6. تجهيز نظام الحصول على البيانات لتسجيل حدث (وفقا لمواصفات بتصنيع 28).
      1. تحميل ملف اختبار الإعداد. انقر على "اختبار" علامة التبويب، ومن ثم انقر فوق "جمع البيانات".
      2. تصفح الدليل الكمبيوتر، موقع وحدد ملف الإعداد الاختبار المسمى "NOCSAE-JoVE.TSF". انقر على زر "تحميل".
      3. انقر فوق موافق".
      4. اكتب مربع حوار وصف اختبار "الوصف"، ثم اضغط على مفتاح "الجدولة".
      5. توفير معرف اختبار 5 الطابع، اكتب "JoVE1" ثم انقر على "متابعة".
      6. انقر على "متابعة".
      7. مراقبة الأجهزة الاحماء. مرة واحدة العداد قد بلغ 15 ثانية، انقر فوق "متابعة".
      8. مراقبة نظام أداء تلقائيا المعايرة التسارع. مرة واحدة يتم تلوين كافة مربعات خضراء، انقر على "متابعة".
    7. باستخدام نظام الإفراج عنهم، إسقاط assembl النقلذ وتحريك نظام الحصول على البيانات لتسجيل هذا الحدث من خلال التقليب في وقت واحد كلا مفاتيح التبديل يقع في مربع السيطرة على السلطة نظام الافراج عنهم.
    8. حساب وتسجيل قيمة SI الناتجة عن ذلك. ضمان النتيجة هي 1200 SI ± 2٪.
    9. كرر الخطوات 3.4.2-3.4.8 حتى يتم الحصول على نتائج لكل من مواقع التأثير الثلاثة المطلوبة.
      يجب requalified منصات معايرة سنويا في المختبر المحدد من قبل NOCSAE: مذكرة.
  2. إجراء فحص النظام والحفاظ على النتائج. (انظر القسم 18، NOCSAE DOC.001 18)

4. إجراء اختبار

  1. إجراء فحص النظام والحفاظ على النتائج.
  2. تبادل لوحة الهندسة الكهربائية والميكانيكية المستخدمة لمعايرة لوحة اختبار الهندسة الكهربائية والميكانيكية.
  3. حدد موقع التأثير وسرعة لاختبار وفقا للجدول 1.
    ملاحظة: يجب أن تجرى الآثار من أدنى انخفاض سرعة إلى أعلى مستوى. تأثيرات درجة الحرارة المحيطة شولد أن يتم ذلك قبل الآثار مشروطة.
  4. صحيح ضبط الموقف التوجه headform وسندان لتحقيق موقع التأثير المطلوب، كما هو مبين في الشكلين 1 و 2 وفقا للخطوات في القسم 3.
  5. اختر خوذة للاختبار.
  6. تناسب بشكل صحيح خوذة المحددة إلى headform وفقا لمصنعي خوذة المناسب التعليمات والإجراءات NOCSAE. ضبط ونعلق آمن الخوذات نوع chinstrap إلى headform.
    ملاحظة: نظرا للقيود إضافية للfaceguard، وتطبيق ضوء بودرة التلك قد تساعد في تركيب خوذة لheadform.
  7. إرفاق إطلاق نظام ميكانيكي لإسقاط التجمع النقل.
  8. رفع إسقاط التجمع النقل إلى ارتفاع معين العزم على تحقيق سرعة التأثير المطلوب.
  9. تجهيز نظام الحصول على البيانات لتسجيل هذا الحدث. كرر الخطوات من 3.4.1 خلال 3.4.8.
  10. باستخدام نظام الإفراج الميكانيكية إسقاط carriجمعية عمر في وقت واحد تؤدي إلى نظام الحصول على البيانات لتسجيل الحدث.
  11. مباشرة بعد الأثر، سجل SI، التحالف الدولي للموئل، والنتائج تسارع الذروة.
  12. مقارنة النتائج المسجلة لتمرير / تفشل المعايير. يختلف عن معيار NOCSAE، وتحديد نجاح / فشل قيمة 700 SI للجميع 5.46، 4.88، 4.23 و الآثار متر / ثانية. الحفاظ على نجاح / فشل معيار 300 SI لجميع الآثار متر / ثانية 3.46.
  13. كرر الخطوات من 4،3-4،11 حتى يتم الحصول على نتائج لجميع الآثار المطلوبة.
    ملاحظة: فمن المقبول لاختبار كل الخوذات لموقع تأثير معين قبل تغيير التوجه headform وموقف سندان.
  14. إجراء فحص النظام عند الانتهاء من الاختبار والحفاظ على النتائج.
  15. التحقق من صحة البيانات: مقارنة ما قبل الاختبار ونظام الشيكات بعد اختبار والتأكد من أن أي تغيير هو 7٪ أو أقل.

figure-protocol-1
الجدول 1:خوذة لكرة القدم لاختبار السقوط مصفوفة تبين التأثيرات المطلوبة من قبل انخفاض سرعة (م / ث)، والمكان تأثير. (الجدول المعدل من NOCSAE DOC. 002-13m13) الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

وقدم تحليل كمي مفصل من نتائج هذه المنهجية التي كتبها راش وآخرون. (المقدمة) يتم عرض ملخص للنتائج وفعالية المرتبطة منهجية اختبار خوذة faceguard قذيفة جانب في نتائج اختبار السقوط باستخدام رولينجز الكم بالاضافة الى ذلك، ريدل 360، شوت ايون 4D، وXenith الخوذات X2 كأمثلة. كل هذه الخوذات (من حجم "كبير") مع faceguards عرض نتائج مختلفة عند مقارنة الخوذات دون faceguards. الرقم 3 المؤامرات نسبيا القيم SI كل سبيل المثال خوذة...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

منهجية ذكرت أن الأزواج NOCSAE خوذة كرة القدم وانخفاض faceguard اختبارات التصادم تقدم تقنية فريدة من نوعها لتقييم خصائص أداء أفضل من الخوذات كرة القدم الحديثة. الخطوات الأكثر أهمية لتقييم هذه الخاصية أداء أفضل من الخوذات كرة القدم الحديثة هي التالية: 1) إعداد بشكل صحيح حتى جهاز الاختبار الميكانيكي. 2) إجراء بدقة إجراءات المعايرة. و3) ربط صحيح خوذة / faceguard إلى headform.

هذه المنهجية تتطلب إجراءات الإعداد اختبار...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

يود المؤلفون أن يشكروا مركز أنظمة المركبات المتقدمة (CAVS) في جامعة ولاية ميسيسيبي لتوفير مرافق الاختبار و Rush Sports Medical of Meridian ، Mississippi لدعمهم المالي.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
ثنائي الفينيل متعدد الكلور ثلاثي المحاور مقاييس التسارعثنائي الفينيل متعدد الكلورنموذج 353B17
TDAS2 نظام تجميع البياناتالأنظمة التقنية المتنوعة ، Inc.   ؛TDAS2أو مصدر حالي مكافئ لنظام الحصول
على البيانات (مكبر للصوت) شركة ديتران إنسترومنتس.4114B1أو ما يعادلها
من بوابة السرعة والعلمCADEXSB203أو مقياس سرعة مكافئ
لخوذة (خوذة) كرة القدم المختارة / مجموعة واقي الوجه.بما في ذلك حزام الذقن وواقي الوجه
من الارتفاع مقياس
وجعالدوران Snap-onQD21000النطاق إلى 200 بوصة / رطل كحد أدنى ، دقة 5٪
< قوي > مزدوج الأسلاك دليل الجمعية < / قوي >
إسقاط النقل   ؛SIRC1001
1/2 "وسادة اختبار MEPSIRC1006
1/8" وسادة اختبار واقي الوجهSIRC1007
3 "وسادة معايرة MEPSIRC1005بما في ذلك تقرير تأهيل وسادة معايرة NOCSAE
السنوي 3/8 "مشبك الدوران بعين الخطافSIRC1043فولاذ مزورة مع سحب 6"
1/8 "كشتبان حبل سلكي   ؛SIRC1044
1/8 "سلك موسيقى الربيع  SIRC1045
1/8 "حبل سلكي ، مشبك حبل الحارث ، برونزي   ؛SIRC1046
3/8 "16 × 3" بولت العين SIRC1041
3/8 "مزورة العين الترباسSIRC1040
الزاوية اليمنى DC رافعة المحرك  SIRC2000
أحادي الأخدود الحزم (بكرة) ، 3 ¾ ؛ " SIRC2002
لوحة التثبيت العلويSIRC2003
18 "قوس القناة العلوية SIRC2004
قناة مثبت على الحائط ، 4 'x 1 5/8 " SIRC2005
نظام الإطلاق الميكانيكي كابل الرفع SIRC2006
، حبل سلكي ، لفائف 20 بوصة ؛SIRC2007
لوحة قاعدة السندان SIRC2010
سندان  SIRC2011
Headform Adjuster SIRC2012
Headform Rotator StemSIRC2013
Headform Threaded Lock ringSIRC2016
  ؛ طوق شكل الرأس SIRC2014
جلبة النايلون SIRC1803
رأس صغير SIRC1100
Medium Headform SIRC1101
كبير شكل الرأسSIRC1102
Taper-Loc Bolt
DC Speed Motor Controller (قابل للعكس) & nbsp;SIRC2001
الارتفاع عزم قوس شكل

المراجع

  1. Langlois, J. A., Rutland-Brown, W., Wald, M. M. The epidemiology and impact of traumatic brain injury: a brief overview. J Head Trauma Rehabil. (5), 375-378 (2006).
  2. Broglio, S. P., et al. Head impacts during high school football: a biomechanical assessment. J Athl Train. 44, 342-349 (2009).
  3. Broglio, S. P., Martini, D., Kasper, L., Eckner, J. T., Kutcher, J. S. Estimation of head impact exposure in high school football: Implications for regulating contact practices. Am. J. Sports Med. 41, 2877-2884 (2013).
  4. Costanza, A., et al. Review: Contact sport-related chronic traumatic encephalopathy in the elderly: clinical expression and structural substrates. Neuropathol Appl Neurobiol. 37, 570-584 (2011).
  5. McKee, A. C., Cantu, R. C., Nowinski , C. J., Hedley-Whyte, E. T., Gavett, B. E., Budson, A. E., Santini, V. E., Lee, H. S., Kubilus , C. A., Stern, R. A. Chronic traumatic encephalopathy in athletes: progressive tauopathy after repetitive head injury. J. Neuropathol Exp Neurol. , 709-735 (2003).
  6. Bartsch, A., Benzel, E., Miele, V., Prakash, V. Impact test comparisons of 20th and 21st century American football helmets: Laboratory investigation. J Neurosurg. 116, 222-233 (2012).
  7. NOCSAE. Standard Performance Specification for Newly Manufactured Football Helmets. , Paper No. 002-13m13 (2013).
  8. Greenwald, R. M., Gwin, J. T., Chu, J. J. Head Impact Severity Measures for Evaluating Mild Traumatic Brain Injury Risk Exposure. Neurosurg. 62, 789-798 (2008).
  9. Newman, J. A. Accidental Injury: Biomechanics and Prevention. Yoganandan, N. , Springer. (2015).
  10. Newman, J. A., Shewchenko, N., Welbourne, E. A proposed new biomechanical head injury assessment function - the maximum power index. Stapp Car Crash J. 44, 215-247 (2000).
  11. Gadd, C. W. Use of a weighted-impulse criterion for estimating injury hazard. SAE Technical Papers. , (1966).
  12. Lissner, H. R. Experimental Studies on the Relation Between Acceleration and Intracranial Pressure Changes in Man. Surgery, Gynecology and Obsterics. III, 329-338 (1960).
  13. Gurdjian, E. S., et al. Concussion - Mechanism and Pathology. Proceedings of the Seventh Strapp Car Crash Conference, , (1963).
  14. Patrick, L. M., et al. Survival by Design - Head Protection. The Seventh Strapp Car Crash Conference, , (1963).
  15. Versace, J. A review of the Severity Index. SAE Technical Papers. , (1971).
  16. Newman, J., et al. A new biomechanical assessment of mild traumatic brain injury. Part 2. Results and conclusions. Proceedings of International Research Conference on the Biomechanics of Impacts. , 223-233 (2000).
  17. NOCSAE. Standard Performance Specification for Newly Manufactured Football Helmets. , Paper No. 002-11m11a (2011).
  18. NOCSAE. Standard Test Method and Equipment used in Evaluating the Performance Characteristics of Protective Headgear/Equipment. , Paper No. 001-11m15 (2015).
  19. NOCSAE. Standard Method of Impact Test and Performance Requirements for Football Faceguards. , Paper No. ND087-11M11 (2011).
  20. NOCSAE. Standards and Process. , (2013).
  21. Gwin, J. T., et al. An investigation of the NOCSAE linear impactor test method based on in vivo measures of head impact acceleration in American football. J Biomech Eng. 132, (2010).
  22. NOCSAE. Standard Performance Specification for Newly Manufactured Lacrosse Helmets with Faceguards. , NOCSAE DOC (ND) 041-11m12 (2013).
  23. Hodgson, V. R., Thomas, L. M., Prasad, P. Testing the validity and limitations of the severity index. SAE Technical Papers. , (1970).
  24. NOCSAE. Manufactureers Procedural Guide for Product Sample Selection for Testing to NOCSAE Standards. , Paper No. 011-13m14d (2014).
  25. NOCSAE. Standard Method of Impact Test and Performance Requirements for Football Faceguards. , Paper No. 087-12M14 (2014).
  26. NOCSAE. Troubleshooting Guide for Test Equipment and Impact Testing. , Paper No. ND100-96M14 (2014).
  27. NOCSAE. Equipment Calibration Procedures. , Paper No. 101-00m14a (2014).
  28. Diversified Technical Systems. , Source: http://www.dtsweb.com (2014).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

NOCSAE
تعديل الاختبارات قطرة برج أثر لالخوذ كرة القدم الأمريكية
اتصل بنا
أوصِ بها للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

2026 © حقوق الطبع والنشر MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.