Ako testujeme cyklistické helmy

Samotnému skúšaniu predchádzal komplexný proces vytvárania testovacej metodológie. Laboratórium vyvinulo vlastný verný matematický model ľudskej hlavy. Digitálne bol vytvorený realistický trojrozmerný obraz priemernej lebky, mozgu, mozgových blán, cerebrospinálnej tekutiny (mozgovomiechového moku), mozgového kmeňa, kože a tváre. Výsledný počítačový model mozgu je zložený z 5 320 samostatných jednotiek, pri každej z nich je možné simulovať následky nárazu a vypočítať riziko poranenia. Okrem toho boli analyzované a rekonštruované desiatky skutočných nehôd, ktoré boli doplnené simuláciami viac ako tisícky ďalších (do úvahy sme brali niekoľko faktorov, ako poloha šľapiek, naklonenie bicykla, zatočenie riadidiel, predklon cyklistov, poloha panvy a ďalšie). Pomocou týchto dát sme zistili, že okrem priamych nárazov dochádza v mnohých prípadoch k výraznému rotačnému pohybu hlavy  ten napína nervové vlákna najvýraznejšie.

Na základe analýzy nehôd sme navrhli šesticu rôznych nárazových skúšok.

V troch skúškach sme prilbu nechali dopadnúť na horizontálnu prekážku rýchlosťou 5,5 m/s, a to čelom, tylom a bokom. Ďalšie tri nárazy udreli do šikmej plochy rýchlosťou 6 m/s. Pri nich dochádzalo k rotačnému pohybu pozdĺž osí X (vedúca od tyla medzi oči), Y (spájajúca uši) a Z (od temena k spodku hlavy).

Každá prilba bola nasadená na moderný model hlavy Hybrid III, ktorý je vybavený akcelerometrom a senzormi snímajúcimi uhlovú rýchlosť. Vďaka tomu je možné presne zistiť tvrdosť dopadu a na uvedenom počítačovom modeli vypočítať pravdepodobnosť poranenia. Aby sme mohli vylúčiť výsledkovú anomáliu, každú z vyššie zmienených nárazových skúšok sme ešte dvakrát opakovali. Z každého typu prilby sme, pochopiteľne, museli použiť viac kusov, poškodené exempláre by nemuseli vykazovať reprezentatívne správanie. Celkové napínanie nervov sme vyrátali ako priemer ich natiahnutia v jednotlivých skúškach.

Okrem hviezd a priemerného rizika otrasu mozgu, ktoré vypočítavame ako priemer výsledkov šiestich čiastkových nárazových skúšok, v tabuľke uvádzame tiež tzv. napätie von Mises (uvádzané v kilopascaloch), čo je údaj vyjadrujúci zaťaženie mozgu pri náraze. Čím vyššie je napätie, tým vyššie je riziko difúzneho poranenia.

Prihlásiť