A safety helmet is a personal protective equipment to protect the head from falling and flying objects. A safety helmet has the maximum delivered impact force as shock absorption performance, the lower delivered impact force the better performance, which was not a controlled variety during manufacturing safety helmet. Accordingly there were some difficulties in establishing the standard for improved performance as there was not a clear controllable impact force for improved performance. In this study the shock absorption performance was intended to be found as coefficient of restitution related to impulse. As a research method, a coefficient of restitution during the absorption of shock was calculated using the impulse transferred to pharynx utilizing the safety helmet shock absorption performance testing device based on the theory of momentum and impulse. The estimated impulsive force curve was derived assuming that shock was not absorbed using the measured data. The sample was selected as tested goods of ABS material for safety certification available mainly in the market. As a result of study, the maximum delivered impact force of safety helmet made by a domestic safety certified a company was 735 N, and its coefficient of restitution proved to be 0.64. The smaller coefficient of restitution is, the lower maximum delivered impact force and the higher shock absorption performance. The coefficient of restitution can be used as a performance index of safety helmet.
이 연구는 신개발 범퍼의 충격흡수성능 시험기준을 적용하여 재활용 범퍼의 충격흡수성능을 실험하고, 재활용 범퍼의 성능 특성을 비교한 것이다. 본 연구에서 적용된 범퍼는 유형이 다른 두 종류의 승용차 외장 범퍼를 선정하여 2종류의 재활용 범퍼를 자동차 안전 기준에 따라 충격흡수성능을 시험하였다. 재활용 범퍼의 충격 흡수성능 실험 결과 2.5마일 범퍼 충격 성능 특성은 동일한 차종의 신품 범퍼의 충격 성능 및 흡수 성능 특성과 거의 동등수준의 충격 성능 특성을 나타내었다.
In this study, Shock Absorption performance of Magneto-rheological elastomer(MRE) is identified through the drop impact test. Magneto-rheological materials are divided into two groups by MR fluid in fluid state and MR elastomer in solid state like rubber. The stiffness characteristics of Magneto-rheological material can be changed as magnetic field is applied. The impact loads in MR elastomer were measured under weight of impactor. Experiment results are shown through the experiments to confirm the effect of shock absorption of MR elastomer. Thus, the MR elastomer can be applied to shock absorber used in area that shock occurs.
Shock absorption performances of various rubbers were investigated by using drop impact test. Several types of rubber such as NR, NBR, EPDM, SR and PUR with three respective levels of shore hardness were used for the test. As in the cases, the absorbed impact energies in rubbers were measured under seven different loads against impact energy between 5-80J. The impact absorption efficiencies of the rubbers then were evaluated by means of both single impact energy condition and summation of all impact energy applied condition. As shown in the results, PUR and EPDM have better shock absorption performances than other rubbers. Further analysis was extended to determine a shear modulus of SR through the finite element implementation with Blatz-Ko model. As can be seen, relatively higher level of absorption energy results in a decreasing shear modulus.
During running, the human body experiences repeated impact force between the foot and the ground. The impact force is highly associated with injury of the lower extremity, comfort and running performance. Therefore, shoemakers have developed shoes with various midsole properties to prevent the injury of lower extremity, improve the comfort and enhance the running performance. The purpose of this study is to investigate influence of midsole hardness on shock absorption along the human body during running. Thirty two expert runners consented to participate in the study and ran at a constant speed with three different pairs of shoes with soft, medium and hard midsole respectively. Using accelerometers we measured the shock absorption from shoe heel to cervical vertebral column. In conclusion, at the shoe heel, shock was the greatest with the hard midsole. However because most shock was absorbed between shoe heel and the knee, notable influence of midsole was not detected upper knee. At shoe heel, regardless of midsole hardness, the shock of younger female was the greatest. The authors expect to apply this result for providing a guideline for utilizing proper midsole hardness for manufacturing age and gender-specific shoe.
XU Xi-hong;S. Obaye;S. M. Abo-Dahab;M. Saif AlDien;A. Yvaz
Advances in nano research
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제17권3호
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pp.249-255
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2024
The paper discusses the potential of nanomaterials in revolutionizing basketball equipment by applying them to advance padding and shock absorption technologies in order to bring more control and comfort to the players. Nanotechnology devised new solutions for the challenges that the players are exposed to by dealing with issues such as better control reducing shock to the hands and wrists during those most decisive periods of every game: dribbling, passing, and catching. This work embeds nanomaterials in basketballs to understand their efficacy in reducing the amount of force transmitted to players, thereby reducing the risk of injuries and fatigue. The research gives an in-depth look into the structural properties and performance benefits of nanomaterial-enhanced padding in balls for optimized comfort and control to players and improvement in the dynamics of gameplay. The future of nanotechnology in the design of basketball equipment finds further bases in an in-depth analysis and is experimentally validated with respect to the prospects of a ball that is safer, long-lasting, and with improved performance.
In this study, 50 ABE-type hard hats were procured from five certified commercial manufacturers, and shock absorption tests were conducted in accordance with Protective Equipment Safety Certification Notice No. 2020-35. The tests were performed under both high- and low-temperature conditions, adhering to safety helmet testing standards. The highest shock transmission ranges were recorded in the tests, with an average energy range of 2,600-4,108 N at high temperatures and 2,316-3,991 N at low temperatures. All five hard hat models demonstrated a maximum transmitted impact force below 4,450 N, without any loss of cap and attachment functionality, confirming their compliance with performance standards. Furthermore, we evaluated the side impact performance of the safety helmets of each company, with an average range of 4,722-5,267 N. Company A exhibited the lowest measurement at 4,722 N. Comparing these results with international safety standards and the national shock absorption test criteria, it was observed that the maximum transmitted shock value using government-specified impact weight falls within the range of 4,450-5,000 N. However, it was noted that developed countries have established specific standards for the side impact forces on safety helmets, which are legally mandated. Consequently, it is imperative for South Korea to enhance its safety helmet side impact performance test methodology to align with domestic standards in the future.
Main role of landing gear is to absorb the energy which is generated by aircraft lanidng and ground maneuvering. Generally, in order to absorb the impact energy during landing, oleo-pneumatic type shock absorber is used for aircraft landing gear. Oleo-pneumatic type shock absorber has a good energy absorbing efficiency and is light in weight because its structure is relatively simple. For the landing gear development, it is necessary to conduct drop test in order to verify shock absorbing performance. In the drop test, first, gas spring curve verification tests are conducted. Then, limit and reserve energy absorption drop tests are performed based on the STANAG 4671. The drop tests results with performance analysis results are presented.
본 연구에서는 소형자전거의 핸들에 적용할 수 있는 전방 서스펜션을 제안하고 시뮬레이션을 통해 충격흡수 성능을 평가하였다. 서스펜션이 없는 경우, 기존의 전방포크서스펜션이 장착된 경우 그리고 제안된 핸들서스펜션이 장착된 경우 등 3가지 서스펜션 종류에 대해 인체모델을 이용한 주행시뮬레이션을 수행하여 각각의 완충성능을 비교평가 하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 핸들 서스펜션의 경우 손과 머리에 전달된 가속도가 기존의 전방포크서스펜션이 장착된 경우보다 크게 측정되었지만 서스펜션이 없는 자전거의 경우보다는 현저히 작게 측정되었다. 이 같은 결과는 제안된 핸들 서스펜션이 상당한 완충 성능을 보여주었으며 이는 경량화가 중요한 소형자전거에 적용이 가능할 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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