高湿度および高温に起因するフットボールヘルメットエネルギー吸収劣化および衝撃性能【JST・京大機械翻訳】

Saczalski Kenneth J.; West Mark N.; Saczalski Todd K.; Burton Joseph L.; Pozzi Mark C.

文献

J-GLOBAL ID：202102211984717649 整理番号：21A1820677

高湿度および高温に起因するフットボールヘルメットエネルギー吸収劣化および衝撃性能【JST・京大機械翻訳】

Football Helmet Energy Absorption Degradation and Impact Performance Resulting From High Humidity and Temperature

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資料名：
号： IMECE2016 ページ： Null 発行年： 2017年
JST資料番号： A0478C 資料種別：会議録 (C)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

ヘルメットは,頭とヘルメットシェルの間に位置する破砕帯に置かれるエネルギー吸収(EA)材料の使用を通して,成人と若者の足ボール選手への頭部衝撃保護を提供するための主要な手段である。ヘルメットの極限安全性能は,ヘルメットを通しての頭部損傷ポテンシャルを最小化するように,衝撃エネルギーの一様に一貫した,反復可能で信頼性のある減衰を必要とする。しかし,ここで報告した準静的材料試験および動的ヘルメットテスト結果は,現在および古いヘルメット設計のEA材料が,高温および高湿度によって引き起こされる”高温湿潤”条件にさらされたとき,プレーヤーの汗から生成されるように,大きなレベルのEA劣化または軟化に影響を受けやすいことを示した。破砕帯のサイズと他の因子に依存して,この条件は,頭部衝撃荷重の増加につながる。標準的なフットボールヘルメット認証基準は,「ホットウェット」EA劣化の問題に対処しない。本研究で解析した動的ヘルメット試験は2つの方法から構成された。1つの方法は,ソフトゴムパッド上のツインガイドワイヤセットアップに沿って,人間の応答ヘッド形式とヘルメットを垂直に落下する標準ヘルメット認証手法を使用した。第2の方法は,衝撃が非降伏面で生じ,ヘルメット性能の直接的な接触衝撃損傷ポテンシャルと回転損傷の両面に影響が生じる自由振り子衝撃セットアップに取り込まれた,ヒト応答ハイブリッドIIIヘッドとネックの使用を採用した。動的テストは,ヘルメット認証に用いた5.5m/sレベルから,”5秒40ヤード・ダッシュ”スピードとより整合する7.0m/sの高速度まで,様々なサイズのヘッド形式,エネルギーレベル,および衝突速度で行った。等しい運動エネルギー衝撃比較に基づいて,2つの動的アプローチにより,ソフトエラストマーパッド表面に衝撃を受けたヘルメットは,非降伏表面に対して試験したヘルメットよりも,頭部損傷重症度の人工的に低い適応を生じることを示した。結果はまた,衝撃位置あるいは試験領域に依存して,特定のヘルメット設計内の衝撃減衰の大きな変動と不一致を示した。また,動的衝撃試験を,成人と若者のヘルメットのEAパディングに適用した,周囲と3時間の「温湿」浸漬条件の両方に適用した。これらの結果は,比較的新しいEAパッド設計およびより古いタイプエラストマーフォームEAパッドが,ゲームまたは実践時間状況と一致する3時間という低い浸漬時間の「温湿」劣化に敏感であることを示した。最後に,上記のように,破砕ゾーンのサイズに依存して,このEA劣化因子は,頭部負荷と損傷重度測定の増加につながることを示した。結果は,ヘルメットの安全性を高めるために,上記の更なる研究の必要性を示唆した。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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