Работа над новыми ремнями безопасности для полных людей. Когда происходит сильная лобовая автокатастрофа, пристегиваются ремни безопасности и срабатывают подушки безопасности. Все это происходит за миллисекунды, а функции безопасности автомобиля спасают жизни. Но эти системы безопасности не идеальны и не оптимизированы для каждого типа тела и размера. Фактически, автомобильные удерживающие системы предназначены для «среднего» взрослого мужчины: пять футов, девять дюймов, 172 фунта, с индексом массы тела, или ИМТ, равным 25. Это просто «избыточный вес».

Центр прикладной биомеханики работает с различными моделями краш-тестов для повышения безопасности автомобилей. Фото: Дэн Аддисон, Университет связи

Это не описывает большинство американцев, которые могут быть намного больше (или меньше). Около трети взрослого населения США страдают ожирением. Всемирная организация здравоохранения определяет ожирение как индекс массы тела 30 или более. ИМТ – это масса человека, деленная на квадрат роста.

Результаты краш-тестов и реальных аварий показывают, что люди с ожирением не так хорошо себя чувствуют при лобовых авариях, как люди, не страдающие ожирением. Ожирение гораздо чаще страдает от травм, особенно ног и ступней, и значительно чаще погибает при аварии.

«Пришло время разработать сдерживающую систему, которая намного лучше защищает более крупных людей с большим количеством жира на животе», – сказал Хамед Джудаки, доктор философии Университета Вирджинии. кандидат в области машиностроения. «Тучные люди чаще других погибают в автокатастрофах и получают травмы нижних конечностей. Мы можем сделать лучше, чем это ».

Joodaki работает в Центре прикладной биомеханики UVA, чтобы разработать лучший дизайн ремня безопасности, особенно для людей, страдающих ожирением. Лаборатория фокусируется на понимании того, как организм реагирует на аварии и как улучшить функции безопасности. Joodaki использует современную модель виртуального человека с индексом массы тела 35, разработанную для имитации поведения пассажира с ожирением при воздействии. Эта подробная модель основана как на общем теле человека, так и на механических свойствах биологических тканей.

Модель пассажира без ожирения (слева) испытывает «желаемое» движение – таз остается близко к спинке сиденья, а туловище наклоняется вперед, чтобы подготовиться к потенциальному срабатыванию подушки безопасности. Модель пассажира с ожирением, правда, однако, эффективно не ограничена ремнем безопасности и испытывает большое движение вперед, которое может привести к травмирующим воздействиям на салон автомобиля в реальной аварии. Фото: Центр прикладной биомеханики UVA

Используя новые модели в сочетании с данными лабораторных краш-тестов и данными о реальных авариях, цель Joodaki состоит в том, чтобы лучше понять виды травм, от которых страдают тучные люди, как они происходят, и разработать систему сдерживания, которая бы лучше защищала тучных.

Джудаки сказал, что толстый жир на животе и вокруг талии не позволяет ремню безопасности правильно удерживать кости таза. Надежно пристегнутый ремень безопасности на более тонком человеке лежит низко ниже живота и создает сопротивление во время удара, слегка смещая водителя или пассажира вперед по мере срабатывания подушки безопасности. Но для человека с большим количеством жира на животе ремень безопасности часто неправильно удерживает область таза и вместо этого скользит вверх. Человек может при ударе выскользнуть из-под ремня, что может привести к травме при контакте с нижней панелью приборов.

«То, что происходит, – то, что сила ремня безопасности против живота вызывает изменения формы живота жир», сказал Джудаки. «Это задерживает ремень безопасности от зацепления в нужное время и позволяет человеку двигаться слишком далеко во время удара».

Joodaki пытается создать новую конструкцию, которая будет учитывать вес водителя или пассажира, чтобы обеспечить оптимальный уровень силы и время срабатывания ремня безопасности при аварии. Он также рассматривает жизнеспособность надувных ремней безопасности. Исследование включает в себя использование суперкомпьютера UVA для запуска сотен симуляций аварий с различными параметрами удержания для определения наиболее оптимальных параметров.

Хамед Джудаки рассчитывает получить степень доктора философии

Хамед Джудаки рассчитывает получить степень доктора философии. Фото: Дэн Аддисон, Университетские коммуникации
«Я так счастлив, что могу использовать инженерные знания для улучшения общественного здравоохранения», – сказал Джудаки. «Я думаю, что мы действительно можем сделать огромный шаг вперед к спасению большего количества жизней».

Он рассчитывает завершить свой проект к концу года. Исследование спонсируется Национальной администрацией безопасности дорожного движения.

Центр прикладной биомеханики UVA также проводит исследования по повышению автомобильной безопасности для маленьких женщин и детей, используя биомеханические исследования для размеров тела, выходящих за пределы среднего размера мужчин.

По материалам phys.org