24、人类头部冲击生物力学的实验室研究

人类头部冲击生物力学的实验室研究

1. 引言

在体育赛事、车辆碰撞和日常活动中，头部因突然冲击而受伤的情况十分常见。为了改进头部防护装备、建立车辆和体育安全标准，以及研究不同的头部冲击事件，人们提出了多种冲击测试方法。头部和颈部损伤标准与冲击过程中的加速度相关，可用于估算人员可能遭受的损伤程度。本文将介绍在罗马LARM2实验室进行的实验，利用商业头部模型和合适的传感器进行数据采集，研究头部侧面冲击的情况。

2. 安全标准和要求

文献中提供了多种冲击测试方法，涵盖了体育安全标准和车辆事故评估等方面。以下是一些常见的测试方法：
- 线性引导下落测试 ：将头部模型沿线性导轨落在冲击表面上，该测试限制头部的旋转，使其仅能在单轴上移动。
- 自由下落测试 ：ISO曲棍球头盔标准中规定的一种变体，使用带有导向载体的自由下落头部模型，允许头部模型在冲击后继续运动。
- 投射物冲击测试 ：在棒球和垒球头盔标准中常用，通过发射投射物撞击头部模型。
- 线性气动撞锤测试 ：用于橄榄球和英式橄榄球头盔标准，通过气动撞锤对头部模型进行冲击。
- 侧面撞击测试 ：在武术和足球赛事中常用，使用人体测量学头部 - 颈部模型，用刚性撞击器进行冲击。
- 车辆事故测试 ：例如Euro NCAP的汽车安全项目，使用全尺寸人体模型进行后向冲击测试，以评估鞭打效应。

合适的测试需要考虑测试设置和测试模式两个方面的