Filtern
Erscheinungsjahr
Dokumenttyp
Schlagworte
- Biomechanics (25) (entfernen)
Institut
- Sonstige (19)
- Abteilung Fahrzeugtechnik (14)
Verkehr auf der Straße, der Schiene, auf dem Wasser und in der Luft wird von Menschen betrieben, an deren Fähigkeit, ein Fahrzeug zu führen, hohe Anforderungen gestellt werden. Unfälle wird es hierbei immer geben. Technische Mängel am Fahrzeug, aber auch gesundheitliche Defizite oder Beeinträchtigungen des Fahrzeugführers durch Medikamente, Drogen oder Alkohol spielen hierbei eine wesentliche Rolle. Eine Aufgabe der wissenschaftlichen Forschung in der Verkehrsmedizin ist es daher, die Unfallursachen aufzuspüren und Wege zu ihrer Vermeidung aufzuzeigen, sie auf ein Minimum zu reduzieren. In 52 Vorträgen spiegelte sich auf der 31. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Verkehrsmedizin die ganze Spannweite verkehrsmedizinischer Forschung: Unfallursachen-Forschung, die Biomechanik von Unfallabläufen und Verletzungsmustern, die Beeinträchtigung der Verkehrssicherheit durch Alkohol, Drogen und Medikamente, wie auch die messtechnische Erfassung von Ausfallerscheinungen, die Atemalkoholmessung und Beurteilungskriterien zur Fahreignung. Unfälle mit Kindern stellten einen besonders sensiblen Bereich dar, aber auch eine offenbar wenig beachtete Trendwende bei jugendlichen Verkehrsteilnehmern, gerade im Rhein-Main Gebiet: weniger Alkohol, dafür ein vermehrter Missbrauch von Drogen; zwei weitere Schwerpunkte der Tagung. Vermehrte gesetzliche Vorschriften etwa in der Fahrerlaubnisverordnung, erhöhte Anforderungen an die verkehrsmedizinische Begutachtung finden allerdings kaum ihren Niederschlag in der Forschungsförderung. Weitgehend unbemerkt haben sich zum Beispiel die Rahmenbedingungen für die Verkehrsunfall-Forschung im letzten Jahrzehnt derart verschlechtert, dass solide Forschung in diesem Bereich erschwert und zum Teil nicht mehr möglich ist. Neben dem Austausch und der Diskussion neuer Forschungsergebnisse war es daher auch ein Anliegen der Tagung, auf die steigende Bedeutung der Verkehrsmedizin in einer mobilen Gesellschaft hinzuweisen.
Die Deutsche Gesellschaft für Verkehrsmedizin beschäftigt sich satzungsgemäß mit der Unfallursachenforschung, der Unfallrekonstruktion sowie den physiologischen und psychologischen Voraussetzungen beim Betrieb von Kraftfahrzeugen aller Art und den Leistungseinschränkungen in Abhängigkeit von Lebensalter, Krankheit, Arzneimitteln sowie psychotropen Substanzen. Neben Alkohol als nach wie vor prädominierender psychotroper Substanz nehmen Drogen und Medikamente, hier vor allem Cannabis, heute einen zunehmenden Stellenwert ein. Daher wurde auf der 33. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Verkehrsmedizin der Einfluss von Cannabis auf die Fahrsicherheit und Fahreignung aus Sicht der beteiligten Fachdisziplinen (Medizin, insbesondere Rechtsmedizin; Toxikologie; Psychologie) diskutiert. Kontroversen ergaben sich zu möglichen Grenzwerten absoluter Fahruntüchtigkeit bei Cannabiskonsum, während sich zur Fahreignung nach Cannabiskonsum ein homogeneres Meinungsbild abzeichnete. Vor der zunehmenden Alterspyramide sind die Auswirkungen von Erkrankungen auf Fahreignung und Fahrtüchtigkeit von nach wie vor aktueller Relevanz - auch im Hinblick auf neü Therapiemaßnahmen. Daher wurden auf der 33. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Verkehrsmedizin aus der Sicht klinischer Disziplinen die verkehrsmedizinische Relevanz großer Krankheitsgruppen erörtert und vor dem Hintergrund neuer Erkenntnisse zur Pathogenese und Therapie Begutachtungsleitlinien diskutiert, die teilweise bislang gültige Richtlinien modifizieren. Dies gilt vor allen Dingen für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, das Schlaf-Apnoe-Syndrom, den Diabetes mellitus, Anfallsleiden etc. Weitere Schwerpunkte waren die Ermüdung sowie die methodischen Probleme, die sich beim Zusammenwirken von Krankheiten und einer zur Behebung der Krankheitssymptome indizierten Arzneimitteltherapie und ihren jeweiligen Auswirkungen auf die Fahrsicherheit und -eignung ergeben. Zahlreiche weitere Vorträge beschäftigen sich mit der Traumatomechanik, Verletzungsrisiken neuartiger Fahrzeuge (Quads), der Epidemiologie der suchtstoffabhängigen Beeinträchtigung der Verkehrstüchtigkeit und dem beweissicheren Wirkungs- und Substanznachweis. Mehrere Beiträge befassten sich darüber hinaus mit der Begutachtung der Fahreignung aus medizinischer und psychologischer Sicht. Die insgesamt 66 Vorträge auf dem 33. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Verkehrsmedizin spiegeln aktuelle Diskussionen und künftige Entwicklungen innerhalb der Verkehrsmedizin wider.
Still correlated with high mortality rates in traffic accidents traumatic aortic ruptures were frequently detected in unprotected car occupants in the early years. This biomechanical analysis investigates the different kinds of injury mechanisms leading to traumatic aortic injuries in todays traffic accidents and how the way of traffic participation affects the frequency of those injuries over the years. Based on GIDAS reported traffic accidents from 1973 to 2014 are analyzed. Results show that traumatic aortic injuries are mainly observed in high-speed accidents with high body deceleration and direct load force to the chest. Mostly chest compression is responsible for the load direction to the cardiac vessels. The main observed load vector is from caudal-ventral and from ventral solely, but also force impact from left and right side and in roll-over events with chest compression lead to traumatic aortic injuries. Classically, the injury appeares at the junction between the well-fixed aortic arch and the pars decendens following a kind of a scoop mechanism, a few cases with a hyperflexion mechanism are also described. In our analysis the deceleration effect alone never led to an aortic rupture. Comparing the past 40 years aortic injuries shift from unprotected car occupants to today's unprotected vulnerable road users like pedestrians, cyclists and motorcyclists. Still the accident characteristics are linked with chest compression force under high speed impact, no seatbelt and direct body impact.
Mechanical properties of tibial bone at compressive strain rates of 50-200 s-1 are obtained through Split Hopkinson pressure bar. Cylindrical specimens of 12-15 mm diameter and 2-5 mm thickness were used. The Young- moduli are calculated from linear portion of stress-strain curves. For both cortical and cancellous part of the bones, the Young- modulus was found to increase with the increasing strain rates. Also for both cancellous and cortical bones the Young- modulus increases consistently with increase in densities.
Validation of human pedestrian models using laboratory data as well as accident reconstruction
(2007)
Human pedestrian models have been developed and improved continually. This paper shows the latest stage in development and validation of the multibody pedestrian model released with MADYMO. The biofidelity of the multibody pedestrian model has been verified using a range of full pedestrian-vehicle impact tests with a large range in body sizes (16 male, 2 female, standing height 160-192cm, weight 53.5-90kg). The simulation results were objectively correlated to experimental data. Overall, the model predicted the measured response well. In particular the head impact locations were accurately predicted, indicated by global correlation scores over 90%. The correlation score for the bumper forces and accelerations of various body parts was lower (47-64%), which was largely attributed to the limited information available on the vehicle contact characteristics (stiffness, damping, deformation). Also, the effects of the large range in published leg fracture tolerances on the predicted risk to leg fracture by the pedestrian model were evaluated and compared with experimental results. The validated mid-size male model was scaled to a range of body sizes, including children and a female. Typical applications for the pedestrian models are trend studies to evaluate vehicle front ends and accident reconstructions. Results obtained in several studies show that the pedestrian models match pedestrian throw distances and impact locations observed in real accidents. Larger sets of well documented cases can be used to further validate the models especially for specific populations as for instance children. In addition, these cases will be needed to evaluate the injury predictive capability of human models. Ongoing developments include a so-called facet pedestrian model with a more accurate geometry description and a more humanlike spine and neck and a full FE model allowing more detailed injury analysis.
The frontal crash is still an important contributor to deaths and serious injured resulting from road accidents in Europe. As the Hybrid-III dummy used in crash tests is over two decades old, the European Enhanced Vehicle-safety Committee is studying the potential for a new test device. Key is the availability of a well-defined set of requirements that identifies the minimum level of biofidelity required for an advanced frontal dummy. In this paper, a complete set of frontal impact biofidelity requirements, consisting of references , description of test conditions and corridors, is presented.
In the EC FP6 Integrated Project Advanced Protection Systems, APROSYS, the first WorldSID small female prototype was developed and evaluated by BASt, FTSS, INRETS, TRL and UPM-INSIA during 2006 and 2007. Results were presented at the ESV 2007 conference (Been et al., 2007). With the prototype dummy scoring a biofidelity rating higher than 6.7 out of 10 according to ISO/TR9790, the results were very promising. Also opportunities for further development were identified by the evaluation group. A revised prototype, Revision1, was subsequently developed in the 2007-2008 period to address comments from the evaluation group. The Revision1 dummy includes changes in the half arms and the suit (anthropometry and arm biomechanics), the thorax and abdomen ribs and sternum (rib durability), the abdomen/lumbar area and the lower legs (mass distribution). Also a two-dimensional chest deflection measurement system was developed to measure deflection in both lateral and anterior-posterior direction to improve oblique thorax loading sensitivity. Two Revision1 prototype dummies have now been evaluated by FTSS, TRL, UPM-INSIA and BASt. The updated prototype dummies were subjected to an extensive matrix of biomechanical tests, such as full body pendulum tests and lateral sled impact tests as specified by Wayne State University, Heidelberg University and Medical College of Wisconsin. The results indicated a significant improvement of dummy biofidelity. The overall dummy biofidelity in the ISO rating system has significantly improved from 6.7 to 7.6 on a scale between 0-10. The small female WorldSID has now obtained the same biofidelity rating as the WorldSID mid size male dummy. Also repeatability improved with respect to the prototype. In conclusion the recommended updates were all executed and all successfully contributed in achieving improved performance of the dummy.
Whiplash injuries are characterized by the high variability of its symptoms and by the subjectivity of its diagnosis, which sometimes leads to frauds perpetrated by victims of rear-end impacts. It is estimated that whiplash injuries cost annually about 10.000 million Euros in Europe. Therefore, the aim of this study was to investigate the influence of the dynamics of the accident in which the victim was involved in the probability of development of whiplash associated injuries. In the presented methodology, first an accident reconstruction is performed where the dynamics of the accident is determined. This is carried out using the software PC-Crash, police and insurance companies' data. Then biomechanical injuries criteria related with whiplash injuries are evaluated. For the evaluation of the probability of having whiplash injuries, the Neck Injury Criterion (NIC) of the victim and the mean acceleration of the vehicle were evaluated. Then, with medical reports, the results of the accident reconstruction are correlated with the reported injuries. Some examples are presented. The results obtained indicate that the study of the dynamics of the road accidents in which the victims were involved could be used as an auxiliary of the prognosis of whiplash injuries and is important for a precise diagnosis of this type of injuries.
Pedestrians represent about 20% of the overall fatalities in Europe- road traffic accidents. In this paper a methodology is proposed to understand why the numbers are so high, especially in the south of Europe and particularly in Portugal, . First a detailed statistical analysis using Ordinal Logistic Regression model (OLR) was applied to the gathered data from all Portuguese accidents with victims in the period 2010-2012. In a second stage accident reconstruction computational techniques using pedestrian biomechanical models are used to evaluate the accident conditions that lead to the injuries, such as the speed and the impact location. For biomechanical injury criterions, the AIS (Abbreviated Injury Scale), the HIC (Head Injury Criterion) and other injury criterions based on the resulting accelerations in the pedestrian's body are used. The statistical model reported that there were several predictors that significantly influenced the pedestrian injury severity in the event of a road accident, such as Pedestrian's age, Pedestrian's gender, Vehicle Design/Category or Driver's gender. The use of injury scales and biomechanical criterions in in-depth investigation of road accidents, such as AIS, can significantly improve the quality of the reconstruction process.
Im Rahmen des weltweiten ESV-Programmes (Enhanced Safety of Vehicles) werden seit mehreren Jahren internationale Forschungsbemühungen unternommen (International Harmonized Research Activities, IHRA), um im Vorfeld der Gesetzgebung die wissenschaftlichen Grundlagen gemeinsam zu erarbeiten. Ziel der IHRA-Arbeiten ist es, auf der Grundlage dieser Forschungsergebnisse die Harmonisierung der Vorschriften zu erleichtern. Eine besondere Aktivität bezieht sich auf Intelligent Transportation Systems (ITS). Im vorliegenden Beitrag wird die Aufgabe dieser IHRA-ITS-Arbeiten geschildert, sowie der derzeitige Stand der Forschungsbemühungen beschrieben. Es zeigt sich, dass die beschriebene Sicherheitsbewertung eine Fülle von Fragestellungen aufwirft und weitere Forschungsanstrengungen erfordert. Die zukünftigen Bemühungen sind darauf gerichtet, in internationaler Zusammenarbeit und Arbeitsteilung die als besonders wichtig erkannten Themen zur Bewertung der fahrzeugseitigen Fahrerassistenzsysteme zu bearbeiten.