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Sicherheit von Motorradhelmen : Vergleichende Analyse der Kopfbeschleunigung bei Pkw- und Motorradunfällen

The safety of motorcycle helmets

Zellmer, Harald

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Belastung , Beschleunigung , Kopf , Motorradfahrer , Schutzhelm , Verletzung , Versuch , Versuchspuppe
Freie Schlagwörter (Englisch): Acceleration , Anthropometric dummy , Crash helmet , Head , Injury , Load , Motorcyclist , Test
Collection 1: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 84 Personenschäden
Collection 2: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 80 Unfallforschung
Institut: Abteilung Fahrzeugtechnik
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe F: Fahrzeugtechnik
Bandnummer: 3
ISBN: 3-89429-393-4
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 1993
Publikationsdatum: 24.02.2015
Kurzfassung auf Deutsch: Der Nutzen des Schutzhelmes für motorisierte Zweiradfahrer ist unumstritten. Die Grenzwerte für eine zulässige Kopfbeschleunigung bei der Prüfung des Dämpfungsverhaltens gemäß ECE-R 22 sind jedoch weiterhin in der Diskussion. In der vorliegenden Untersuchung wird deshalb die Kopfbelastung eines Dummys beim Pkw-Crash-Versuch mit den Belastungen des behelmten Prüfkopfes bei Fallversuchen gemäß ECE-R 22 verglichen. Bei den durchgeführten Fallversuchen besteht ein enger Zusammenhang zwischen HIC und maximaler Beschleunigung, der durch eine analytische Funktion beschrieben werden kann. Es kann gezeigt werden, dass die bei ECE-R 22 zulässige Kopfbeschleunigung von 300 g einem HIC von etwa 3400 entspricht. Zur Bewertung von Schutzhelmen mit verbesserten Stoßabsorptionseigenschaften erscheint es sinnvoll, wie anhand von Modellrechnungen gezeigt wird, den HIC als Schutzkriterium einzuführen. Bei einer Anprallgeschwindigkeit von 7 m/s kann ein HIC von 1500 als realistische Forderung angesehen werden, sofern bei der ECE-Regelung der sogenannte Zweitschlag entfällt. Bei den Pkw-Versuchen ist kein Zusammenhang zwischen HIC und maximaler Beschleunigung vorhanden. Hier ist der HIC als Verletzungskriterium etabliert, und das ist für den komplexen Verlauf des Signals der Kopfbeschleunigung sinnvoll. Eine Bewertung nach anderen Kopfschutzkriterien würde die Rangfolge der einzelnen Versuche ändern. Bei Helmversuchen auf den Stirnanprallpunkt B werden starke Rotationen des rückprallenden Systems Prüfkopf/Helm beobachtet. In Verbindung damit treten hohe Rotationsbeschleunigungen auf. Diese liegen, wie bei einem Teil der Helmversuche gemessen, zwischen 2,4 und 4,8 krad/s2.
Kurzfassung auf Englisch: Comparative analysis of head acceleration in car and motorcycle accidents. The benefits of crash helmets for riders of motorized twowheelers are undisputed. The permissible head acceleration limit values in testing the damping behaviour according to the ECE Regulation 22/1/ are, however, still under discussion. In this investigation, the load on the head of a dummy in a car crash test has been compared with the loads on a helmeted test head in drop tests according to the ECE Regulation 22. The drop tests revealed a close relationship between HIC and the maximum acceleration which can be described by an analytical function. lt can be demonstrated that the permissible head acceleration of 300 g of the ECE Regulation 22 corresponds to a HIC of about 3400. Model calculations revealed that it might be useful to introduce HIC as a protection criterion in the evaluation of crash helmets with improved shock absorption properties. Provided the so-called secondary impact is not applied in the ECE Regulation, a HIC of 1500 can be regarded as a realistic requirement at an Impact velocity of 7 m/s. In crash tests on cars a relationship between HIC and maximum acceleration does not exist. Here the HIC is the established injury criterion, suitably describing the complex pattern of the head acceleration signal. An evaluation based another head protection criteria would change the ranking of individual tests. In helmet tests concentrating an impacting the forehead (impact point B), great rotations of the rebounding system of test head and helmet have been observed. High rotational accelerations also occur in this connection. As measured in some of the helmet tests, they were found to range from 2.4 to 4.8 krad/s2.