Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Модифицированные тесты падения башни Impact для американского футбола касок

10.7K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/53929

⸱

19 февраля 2017 г.

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

В этой статье

Краткое содержание

В этой статье представлена новая методика оценки эксплуатационных характеристик шлемов американского футбола путем включения защитных колец во время испытаний на падение по стандарту NOCSAE. Кроме того, к сертификации NOCSAE предлагается добавить еще два места удара.

Аннотация

Представлен модифицированный метод испытаний Национального операционного комитета по стандартам атлетического снаряжения (NOCSAE) для стандартов испытаний на удар при падении шлема в американский футбол, который обеспечит лучшую оценку ударных характеристик шлема на поле за счет включения защиты лица на шлем. В данном исследовании предлагается объединить стандарты тестирования лицевой защиты и шлема. Необходимость более надежного систематического подхода к процедурам тестирования футбольных шлемов подчеркивается путем сравнения репрезентативных результатов критерия травмы головы (HIC), индекса тяжести (SI) и пиковых значений ускорения для различных шлемов в разных местах расположения шлемов в рамках модифицированных стандартных испытаний башни NOCSAE. По сути, эти сравнительные результаты испытаний на падение показали, что лицевая защита добавляет кинематическое ограничение жесткости к оболочке, что снижает общее поглощение энергии. Текущие стандартные методы испытаний NOCSAE могут быть улучшены для представления ударов шлемом на поле путем прикрепления защитных щитков к шлемам и включения двух новых мест удара шлема (Front Top и Front Top Boss). Заявленный метод испытаний футбольного шлема дает более точное представление о характеристиках шлема и его способности смягчать удары на поле, одновременно способствуя повышению безопасности футбольных шлемов.

Введение

мотивация
Основная цель этого модифицированного капельного метода испытаний башни более тесно представлять на поле воздействия американской системы футбольный шлем и способствовать расширению стандартов безопасности. Повлекло за собой метод испытаний может обеспечить знание шлемов систематического реагирования, необходимые для эффективного развития усиленную головной убор для предотвращения сотрясения. Возникновение сотрясений упорно страдает контактных видов спорта, таких как американский футбол. Только в Соединенных Штатах, сотрясения спортивные связанных, по оценкам, происходит от 1,6 до 3,8 миллиона раз каждый год. 1 Футболист может иметь более 1500 головы воздействий каждый сезон. 2, 3 В то время как величина большинства воздействий может быть суб-Шокирующий, накопление этих воздействий может привести к долгосрочному повреждению головного мозга из - за воздействия вызванной нейродегенеративного заболевания , известного как хронической травматической энцефалопатии (КТР). 4КТР связано с накоплением тау-белка в головном мозге, что приводит к потере памяти, поведения и изменения личности, синдром Паркинсона, а также речи и походки аномалий, которые иногда приводит к самоубийству. 5 Футбольные шлемы сделали несколько технологических достижений за последние 15 лет, но даже сегодня самые современные шлемы полностью не смягчать все падающих сил на шлеме и , следовательно, спортсмены до сих пор несут сотрясения. Исследование , проведенное Барч и соавт. 6 показал , что во многих случаях руководитель дозы воздействия и черепно - мозговой травмой риски , в то время как в темных старинных Leatherhead шлемы были сопоставимы с теми носить широко используются 21 - го века шлемы, иллюстрирующие необходимость улучшения разработки и тестирования стандартов футбольных шлемов. В частности, сертификация NOCSAE 7 не требует большой шлем , чтобы быть включенным в испытании на падение шлема. Добавленная жесткость от тон большой шлем подключен к шлему бы кардинально изменить общую механическую реакцию. Настоящее исследование предполагает метод для обеспечения более надежных стандартов безопасности шлем, который будет служить в качестве движущей силы для содействия более безопасной конструкции шлема.

Задний план
Травмы головы Метрики
Точные биологические механизмы, связанные с сотрясениями остаются неопознанными. Хотя многое было сделано в попытке дать количественную оценку допусков травмы головы различными показателями травматизма, разногласие возникло в биомедицинской сообщества в отношении этих критериев. Эти механизмы травмы должны относиться к нескольким лицам: линейное ускорение, ускорение вращения, длительности воздействия и импульса. 8, 9, 10, 11 несколько критериев Травмы были использованы для определения контузию в качестве меры линейного ускорения. Wayne State Толерантность Кривая (WSTC) 12, 13, 14 был разработан , чтобы предсказать перелом черепа для автомобильных аварий при лобовом ударе, определив границу порога кривой для линейного ускорения по сравнению с продолжительностью воздействия. WSTC служил в качестве основы для других критериев травм , таких как индекс тяжести (SI) 11 и Травмы головы Критерий (HIC), 15 , которые являются двумя наиболее часто используемых критериев. SI и HIC как мера воздействия степени тяжести на основе взвешенных интегралов линейных профилей ускорения времени. В то время как эти критерии определяют пороговые значения для линейного ускорения, другие критерии были предложены для учета ускорения вращения, такие как индекс удар головы мощности. 8, 10, 16 Сегодняшние стандарты тестирования шлема часто используют критерий травмы , основанный на Wayne State Чтобыlerance кривая (а именно МКХ или SI), или критерий пиковое ускорение или, в некоторых случаях обоих. В то время как некоторые изменения необходимы, чтобы добавить угловое ускорение к стандартным критериям эффективности, линейные критерии ускорения на основе остаются доминирующими.

В этом исследовании, метрики, используемые для оценки относительной безопасности, что каждый шлем при условии, были вершиной результирующие значения ускорений, SI и СВД. Из этих показателей только SI используется для оценки в текущем Национального рабочего комитета по стандартам для стандартов Спортивное оборудование (NOCSAE) Футбольный шлем. СИ основан на следующем уравнении,

figure-introduction-1 (1)

где А поступательное ускорение центра тяжести (CG) головки, а Т длительность разгона. 11, 17 SI рассчитывали по то стандартах NOCSAE 18, где расчет ограничен 4 G порога по результирующей кривой ускорения. Значения СВД рассчитывали по следующему уравнению,

figure-introduction-2 (2)

где а поступательное ускорение CG головы и т 1 и т 2 представляют собой начальное и конечное время, соответственно, интервала , при котором HIC достигает максимального значения. Все значения КТГ рассчитаны в данном исследовании , были МКХ 36, где продолжительность интервала времени ограничена 36 мс.

NOCSAE Футбол Стандарты испытаний шлем
NOCSAE Обзор
В 1969 NOCSAE была сформирована для разработки стандартов производительности для американского футбола шлемов / faceguards и другое спортивное оборудование с целью снижения спортивных травм. 17 Стандарты футбол шлем NOCSAE были разработаны доктором Фойгта Ходжсон 9 Wayne State University , чтобы уменьшить травмы головы путем установления требований к ослаблению воздействия и структурной целостности для футбольных шлемов / faceguards. Эти стандарты включают в себя футбольный шлем тест сертификации и ежегодные процедуры ресертификации для шлемов. В 2015 году NOCSAE реализована программа обеспечения качества, требующую использования конкретного Американского национального института стандартов (ANSI) аккредитованного органа по сертификации шлема.

Метод испытания NOCSAE
NOCSAE Футбольный шлем Стандарт не включает в себя тестирование шлемов с faceguards, поскольку это требует их удаления перед проводятся шлем капель. Стандарты 17 испытаний NOCSAE шлем используют двухпроводной падение дробилку , которая опирается на силу тяжести , чтобы ускорить муляжа комбинацию шлем требуемых скоростей удара. NOCSAE модель головы инструментальными шIth трехосные акселерометры в центре тяжести. Сочетание муляж головы и шлем затем упал на определенных скоростях на стальную наковальню, покрытый толстым эбонитовое Модульный Эластомер Программист (MEP) площадку 12,7 мм. При ударе, мгновенное ускорение записывается и значения SI вычисляются. Эти значения СИ сравнивают с годен / не годен критерий по множеству необходимых местах воздействия и скоростей и температур, в том числе окружающей среды и высоких температур воздействия. Если полученное значение SI для любого удара нарушает порог, то шлем не будет проходить тест.

Отдельный стандартный метод испытаний используется для сертификации футбол большой шлем. Стандарт NOCSAE футбол Большой шлем включает в себя анализ структурной целостности, а также оценку влияния характеристик затухания, большой шлем и подбородочный ремень их системы крепления. Каждое измерение воздействия должно быть ниже 1200 SI, чтобы пройти тест, без контакта лица и без меняническое отказ любого компонента, как это определено стандартом NOCSAE. 19

Существует предлагаемый дополнительный тест NOCSAE (линейный Ударный (LI)) 20 , который включает в себя шлем с Большой шлем, но он не подходит для сертификации футбольный шлем , потому что он не может признать влияние короны. LI использует пневматическую барана, чтобы воздействовать на шлем, расположенный на NOCSAE муляжа оснащен гибридной III фиктивной шеи, установленной на линейном столе подшипника для того, чтобы вызвать угловое ускорение. По этой причине тест LI является дополнительным испытанием на текущий двухпроводной NOCSAE процедуры испытания падение и не является заменой. 20, 21 Вместо испытаний LI, мы предлагаем просто добавить еще два сценария к текущей процедуре испытаний падение двухпроводной.

Стандартный метод испытаний NOCSAE для сертификации футбольных шлемов в настоящее время включает в себя шесть предписанного удара Locaных и одно случайное расположение воздействия. Места, предписанные воздействия включают в себя следующее: Front (F), Front Boss (FB), Side (S), задний (R), сзади Boss (RB) и Top (T). Испытание расположение случайное воздействие может выбрать регион из любой точки в пределах определенной приемлемой зоне воздействия шлема. Места воздействия для наших модифицированных испытаний башни NOCSAE падение включать в себя замену ранее определенные места воздействия Передняя и Front Boss с тем, что был назван в качестве Front Top (FT) и местах воздействия Front Top Boss (ПТБ). Наши места удара спереди сверху и спереди Top Boss идентичны местах воздействия и правого фронтальных Boss стандарта NOCSAE для Лакросс касок, которые также включают большой шлем для испытаний на падение. 22 Места удара шлем оболочки, в том числе замененных местах передние и передний Boss, изображены на рисунке 1. Кроме того, модифицированный шлем метод испытания нашего настоящего исследования включает в себя два Impac Большой шлемт мест, которые были названы FG фронт и FG донизу. Два места влияет на большой шлем идентичны требуемых местах воздействия для текущих процедур сертификации NOCSAE Большой шлем. Места восемь последствий для модифицированных ударных испытаний NOCSAE настоящего исследования показаны на рисунке 2.

figure-introduction-3
Рисунок 1: Приблизительное место удара для футбольных шлемов. Шесть в настоящее время требуется места NOCSAE падение тест шлема воздействия, передние (F), Front Boss (FB), боковые (S), верхняя (T), задний (R), и задний Boss (РБ), а также два места воздействия намечаемой , Front Top (FT) и Front Top Boss (ПТБ). Примечание: стандартный метод испытаний NOCSAE для защитных касок не включает в себя переднюю верхнюю и места удара спереди Top Boss (показано красным цветом) и для этого исследования, они заменяют места удара Передние и Front Boss. (Изображение изменен из NOCSAE DOC. 001-13m15b)

figure-introduction-4
Рисунок 2: Modified NOCSAE испытательной установки падение , показывая восемь мест воздействия. Front Top, Front Top Boss, Сиде, Большой шлем (FG) спереди, сзади, сзади Boss, верхнее и нижнее Большой шлем (FB). Примечание: стандарт NOCSAE не включает вложения и большой шлем здесь спереди сверху и спереди Top Boss заменить стандартные места удара Передние и Front Boss. (Изображение изменен из NOCSAE DOC. 002-11m12) Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Шлем конструкции прогрессивно изменились за последнее десятилетие, в то время как стандарты футбол шлем NOCSAE никогда не включали в себя большой шлем с чELMET в оценке технических характеристик производительности футбол шлем. Хотя, в последнее время поправка была сделана включать годен / не годен значение 300 SI для низких скоростей воздействий (3,46 м / с), общий зачет / незачет лимит 1200 SI не изменился с 1997 года 17 До 1997 года , NOCSAE использовал 1500 SI Pass / Fail критерия. Ходжсон и др. (1970) показал, что значения СИ из более чем 1000 представляет опасность для жизни, в то время как значения SI 540 произвели линейные переломы черепа в не шлемах трупной испытаний на удар. 23 Большинство современных футбольных шлемов показали пройти значительно ниже предела 1200 SI , но не все ниже 540 SI.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Примечание: Протокол для представленного метода испытаний относится к следующим документам NOCSAE (доступно по адресу http://nocsae.org/): NOCSAE DOC.002-13m13: "Стандартные спецификации ИСПОЛНЕНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВНОВЬ ШЛЕМОВ ФУТБОЛЬНЫХ" 18. NOCSAE DOC.011-13m14d: "ПРОИЗВОДИТЕЛИ ПРОЦЕДУРНАЯ РУКОВОДСТВО ДЛЯ ОБРАЗЦА Продуктовые ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА NOCSAE СТАНДАРТОВ" 24. NOCSAE DOC.087-12m14: "Нормативный метод IMPACT испытаниям и эксплуатационным характеристикам ТРЕБОВАНИЕ ДЛЯ ФУТБОЛА FACEGUARDS" 25. NOCSAE DOC.100-96m14: "Поиск и устранение неисправностей РУКОВОДСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБОРУДОВАНИЯ И IMPACT ИСПЫТАНИЙ" 26. NOCSAE DOC.101-00m14a: «Оборудование процедуры калибровки" 27

Установка 1. Тест

  1. Построить двухсеточных узел падения каретки NOCSAE, как это определено в разделе 15.1 NOCSAE DOC. 001, 18 , как показано на рисунке 5. Подтвердите этовсе компоненты сборки надежно закреплены.
  2. Присоединить размер "большой" NOCSAE муляж головы на сборку каретки, совместив падение муляжа головы воротник с желаемой позиции на муляж головы вращающей регулятора и путем затягивания муляжа головы с резьбой стопорное кольцо.
    Примечание: Если модель головы новыми или отремонтированными, обратитесь к разделу 5 NOCSAE DOC. 100. 26
  3. Надежно закрепите трехосный акселерометр акселерометром пластины, расположенной в центре тяжести муляжа. Поместите акселерометра в центре акселерометра футеровки из толстолистовой вверх оба отверстия в акселерометра с отверстиями в акселерометра пластине. Используя головку для отвертки Аллен вставить оба винта и затяните их в направлении по часовой стрелке до тех пор, пока акселерометр надежно закреплен на акселерометра пластине.
  4. Настройка системы сбора данных в соответствии со спецификациями изготовителя. 28
    1. Конект кабели для сборки сбора данных.
      1. Подключите кабель к акселерометр трехканального коаксиального разветвителя, а затем подключите коаксиальный кабель к каждому выходу коаксиального разветвителя.
      2. Подсоедините свободный конец каждого коаксиального кабеля от трехходового коаксиального разветвителя к входному порту датчика для каналов 1, 2 и 3, расположенный на задней стороне модуля усилителя.
      3. Подключите коаксиальный кабель от выходных портов модуля усилителя (каналы 1, 2 и 3) к входным соединениям на передней панели системы сбора данных (каналы 1, 2, и 3, соответственно).
      4. Подключите разделенный конец кабеля RS-232 к заднему разъему системы сбора данных.
      5. Подключите кабель Оставшийся RS-232 COM Порт 1 персонального компьютера (ПК).
    2. Включите персональный компьютер (ПК) и входа в систему.
    3. Загрузите и установите программное обеспечение системы сбора данных на компьютер.
    4. Мощность на узле сбора данных:Вставьте в каждой торговой точке компоненты 120 вольт в источник питания, затем переведите переключатель усилителя переключатель в положении "включено".
    5. Дважды щелкните по значку программы сбора данных, расположенной на рабочем столе, чтобы открыть программное обеспечение.
    6. Обратите внимание приглашение с просьбой проверить состояние модуля, нажмите кнопку "да".
    7. Загрузите установочный файл Test. Перейдите на вкладку "Установка", прокрутите вниз до "Открыть", а затем выберите "Test Setup".
      1. Просмотрите каталог компьютера, найдите и выберите установочный файл теста с надписью "NOCSAE1.TSF". Нажмите кнопку "Загрузить".
    8. Введите информацию датчика для акселерометров.
      1. Нажмите на желтый значок датчика вход для канала 3 в активном модуле.
      2. Вставьте значение калибровки (мВ / G) для Z-оси акселерометра в текстовое поле "CAL Value".
      3. Нажмите на кнопку "Prev".
      4. Повторите шаги 1.4.8.1 - 1.4.8.3 для Y-осевой акселерометр (канал 2) и йе х-осевой акселерометр (канал 1).
      5. Нажмите на зеленый значок "Return" для выхода из датчика.
    9. Нажмите на зеленый значок "Сохранить", а затем назвать испытательную установку, как "NOCSAE-Jove".
    10. Нажмите кнопку "Сохранить".

2. Шлем Подготовка

  1. Выберите модель шлема для ударных испытаний. Для сертификации шлем, выберите образцы для испытаний в соответствии с NOCSAE DOC.011. 24 Испытание образца в соответствии с таблицей 1 и , как показано на рисунках 1 и 2.
  2. Выберите соответствующие faceguards для каждой выбранной модели шлема. В отличие от стандарта NOCSAE, проводить базовые испытания на ударную вязкость шлем с базовым для такой Большой шлем шлем.
  3. С помощью отвертки Philips, надежно прикрепить правильный и большой шлем все большой шлем специальное оборудование для каждого шлема выбранного для тестирования. В отличие от стандартного испытания мето NOCSAEd, проверить все шлемы с faceguards прилагается.
  4. Условия шлемов в температурах в соответствии с таблицей 1, NOCSAE DOC. 002 7, и NOCSAE DOC.087 25, подвергая их в лабораторных условиях или климатическую камеру. Провести начальные испытания на падение шлема при температуре окружающей среды.
    1. Переместить выбранные шлемы в лабораторных условиях, при 72 ° F ± 5 ° F (22 ° C, ± 2 ° С), по меньшей мере, 4 ч перед испытанием.
    2. Если были проведены все воздействия температуры окружающей среды, не подвергать шлем до температуры , обусловленное, в соответствии с таблицей 1, в течение 4 , но не более чем на 24 часов. 7
      Примечание: По крайней мере два, но не более четырех местах воздействия, которые приводят к самым высоким записанном SI не значения для будут испытаны при высокой температуре при понижении температуры окружающей среды.

3. Калибровка

  1. Выполнение калибровки муляжа головы: Каждый муляж головы должен быть откалиброван до тестирования с использованием трехосный акселерометр, 3 "Калибровка MEP пусковой площадки и падения местоположения / скорости, определенные с помощью ежегодной NOCSAE калибровки Pad Квалификационной отчет для этой конкретной калибровки MEP площадки.
    1. Надежно прикрепите 3 "Калибровка MEP накладку к наковальне, используя шестигранный ключ.
    2. Использование ежегодного NOCSAE калибровки Pad квалификационный отчет, выберите местоположение удара и соответствующую скорость удара.
    3. Использование сборки модели головы ротатора и наковальня направляющую, отрегулируйте муляж головы и наковальню к желаемой ориентации удара (спереди, сбоку или сверху). Обратитесь к Таблице 1 Приложения 2 NOCSAE DOC. 001, 18 и NOCSAE DOC. 100. 26
      1. Удалите Конус-Loc болт из сборки модели головы ротатора и ориентировать муляжа головы регулятор для выравнивания болтах отверстия в нужное положение. Вставьте и надежно Ф.А.Sten болт Конус-Loc.
      2. Ослабить муляжа головы с резьбой стопорное кольцо и повернуть положение модели головы нос к требуемой ориентации. Атяните муляжа головы с резьбой стопорное кольцо.
      3. Ослабьте две базовые пластины наковальни болты и сдвиньте наковальню до желаемое место удара не будет достигнута. Затянуть болты базовых пластинчатой ​​наковальня и убедитесь, что все соединения надежно закреплены.
    4. Присоединить систему выпуска отказаться от узла каретки. Поднимите узел падения каретки на высоту системы выпуска. Сосредоточьте систему выпуска до точки крепления на узле падения каретки, затем поверните тумблер для системы электромагнитного высвобождения в положении "включено".
    5. Поднимите падение блока каретки на определенной высоте, определенной для достижения желаемой скорости удара. Примечание: Конкретные высоты могут отличаться для каждой системы за счет фрикционных вариаций. Дополнительное воздействие может потребоваться проводиться различной высоты, чтобы обеспечить правильную въездной скорость являетсяchieved.
    6. Готовая система сбора данных для записи события ( в соответствии с Изготовляет спецификации 28).
      1. Загрузите установочный файл Test. Перейдите на вкладку "Тест", а затем нажмите кнопку "Сбор данных".
      2. Просмотрите каталог компьютера, найдите и выберите установочный файл теста с надписью "NOCSAE-JoVE.TSF". Нажмите кнопку "Загрузить".
      3. Нажмите кнопку "OK".
      4. Введите "Описание" диалогового окна Описание теста, а затем нажмите клавишу "Tab".
      5. Представить 5 символов тестовый идентификатор, введите "JoVE1" и нажмите кнопку "Продолжить".
      6. Нажмите кнопку "Продолжить".
      7. Обратите внимание на приборного разогревается. После того, как счетчик достиг 15 сек, нажмите кнопку "Продолжить".
      8. Обратите внимание на систему автоматического выполнения калибровки акселерометра. После того, как все коробки окрашены в зеленый цвет, нажмите кнопку "Продолжить".
    7. Используя систему выпуска, падение assembl кареткиу и запуска системы сбора данных для записи события, одновременно переворачивая оба тумблеры, расположенные на блоке управления питанием системы высвобождения.
    8. Вычислить и записать полученное значение SI. Убедитесь, что результат 1200 SI ± 2%.
    9. Повторите шаги 3.4.2-3.4.8 до тех пор, пока результаты получаются для каждого из трех требуемых местах воздействия.
      Примечание: Калибровка колодки должны быть ежегодно переквалифицированы в лаборатории, указанной NOCSAE.
  2. Выполните проверку системы и сохранения результатов. (см раздел 18, NOCSAE DOC.001 18)

4. Процедура тестирования

  1. Выполните проверку системы и сохранения результатов.
  2. Заменить MEP площадку, используемую для калибровки для тестового MEP площадку.
  3. Выбор места воздействия и скорость для тестирования в соответствии с таблицей 1.
    Примечание: Воздействие должно проводиться с самой низкой скорости падения до самого высокого. Температура окружающей среды воздействие зачиститьd проводиться до условных воздействий.
  4. Правильно настроить ориентацию модели головы и наковальня позицию для достижения желаемого места удара, как показано на рисунках 1 и 2 , и в соответствии с этапами в разделе 3.
  5. Выберите шлем для тестирования.
  6. Правильно подогнать выбранный шлем муляжа в соответствии с производителями шлем инструкции по установке и процедуры NOCSAE. Отрегулируйте и надежно прикрепить шлемы Чинстрап к муляжа.
    Примечание: Из-за дополнительных ограничений Большой шлем, легкое нанесение талька может помочь в подгонки шлема к муляжа.
  7. Присоединить механическую систему выпуска к падению узла каретки.
  8. Поднимите падение блока каретки на определенной высоте, определенной для достижения желаемой скорости удара.
  9. Готовая система сбора данных для записи события. Повторите шаги 3.4.1 через 3.4.8.
  10. С помощью системы механической разблокировки падение CARRIвозраст сборки и одновременно запускать систему сбора данных для записи события.
  11. Сразу же после удара, запись SI, КТГ, и пиковые результаты разгона.
  12. Сравните записанные результаты годен / не годен критериям. Отличаясь от NOCSAE стандарта, установите годен / не годен значение 700 SI для всех 5,46, 4,88 и 4,23 м / сек воздействия. Поддерживать годен / не годен критерий 300 SI для всех 3,46 м / сек воздействий.
  13. Повторите шаги 4.3-4.11 до тех пор, пока результаты получены для всех требуемых воздействий.
    Примечание: Это приемлемо для того чтобы испытать все шлемы для данного места воздействия перед изменением ориентации муляжа головы и наковальня положение.
  14. Выполните проверку системы после завершения тестирования и сохранить результаты.
  15. Проверка данных: Сравните предварительное тестирование и проверку системы после испытаний и гарантировать, что любое изменение составляет 7% или менее.

figure-protocol-1
Таблица 1:Футбольный шлем тест на падение матрица, показывающая необходимые удары падения скорости (м / сек) и место удара. (Таблица редактировался NOCSAE DOC. 002-13m13) Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Детальный количественный анализ результатов для данной методики была представлена Rush и др. (представленный) краткий обзор полученных результатов и связанный с ним эффективность в сочетании методологии тестирования шлем Большой шлем-оболочки отображается в результатах испытаний падение с использованием Ролингса Quantum Plus, Riddell 360, Schutt Ion 4D и Ксенит X2 шлемы в качестве примеров. Каждый из этих шлемов (по размеру "большой") с faceguards отображаются разные ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Сообщил, что методология пары NOCSAE испытания воздействия футбол шлем и падение предлагает большой шлем уникальную методику для оценки лучших технических характеристик современных футбольных шлемов. Наиболее важные шаги для оценки этого более высокую производительность, характерные для современных футбольных шлемов являются следующие: 1) правильно настройки механического испытательного устройства; 2) точно проведения процедуры калибровки; и 3) правильно есть шлем / большой шлем к муляжа.

Эт...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Авторы хотели бы выразить признательность Центру передовых транспортных систем (CAVS) при Университете штата Миссисипи за предоставление испытательных помещений и Rush Sports Medical из Меридиана, штат Миссисипи, за их денежную поддержку.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Трехосевые акселерометры на печатной платеМодель 353B17
TDAS2 Система сбора данныхDiversified Technical Systems, Inc. TDAS2или эквивалентный
источник тока (усилитель) системы сбора данных Дитран Инструментс, Инк.4114B1Или эквивалентный
скоростной ворота и флагCADEXSB203Или эквивалентный скоростной метр
Выбранный футбольный шлем(ы)/лицевой щиток в сборе.включая подбородочный ремень и лицевую защиту
высотомер,
динамометрический ключ,защелкивающийсяQD21000диапазон до 200 дюймов/фунт минимум, точность 5%
<прочная>двухпроводная направляющая в сборе
падающая каретка SIRC1001
1/2" Испытательная площадкаMEP SIRC1006
1/8" Испытательная площадка для защиты лицаSIRC1007
3" Калибровочная площадкаMEP SIRC1005включая годовой квалификационный отчет NOCSAE Калибровочная площадка
3/8" Талреп с крючковым ушкомSIRC1043Кованая сталь с натяжкой
6"1/8-дюймовый наперсток для троса SIRC1044
1/8" Весенний музыкальный провод SIRC1045
1/8" Трос, зажим для румпельного каната, бронза SIRC1046
3/8" 16 x 3" Рым-болт SIRC1041
3/8" кованый рым-болтSIRC1040
Прямоугольный двигатель подъемника постоянного тока SIRC2000
Шкив с одной канавкой (шкив), 3 ¾ " SIRC2002
Верхняя монтажная пластинаSIRC2003
18" Верхний кронштейн канала SIRC2004
Кронштейн для настенного монтажа, 4' x 1 5/8" SIRC2005
Система механического высвобождения SIRC2006
Подъемный трос, канат, 20' катушка SIRC2007
Опорная пластина с наковальней SIRC2010
Наковальня SIRC2011
Регулятор модели головы SIRC2012
Ротационный стержень модели головыSIRC2013
Резьбовое стопорное кольцо с моделью головыSIRC2016
  Воротник с моделью головы SIRC2014
Нейлоновая втулка SIRC1803
Малая модель головы SIRC1100
Средняя модель головы SIRC1101
Большая модель головыSIRC1102
коническим болтом
(реверсивный) SIRC2001
, , Регулятор скорости двигателя постоянного тока с

Ссылки

  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).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

NOCSAE
Модифицированные тесты падения башни Impact для американского футбола касок
Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.