Mit abschluss dieses forschungsprojekts ist eine wissensbasis erarbeitet, die es ermoeglicht relativ schnell die eigenschaften beliebiger schutzhelme im voraus zu berechnen. Es wurde ein rechenprogrammsystem erstellt, welches mit hilfe der schalentheorie und der methode der uebertragungsmatrizen fuer alle denkbaren aufschlagpunkte ingenieurmaessige aussagen liefert ueber die tauglichkeit eines helms. Mit diesem programmsystem wurde eine parameterstudie anhand von 27 helmvarianten mit dem ziel durchgefuehrt, die abstimmung von helmschale und schutzpolsterung so zu waehlen, dass eine optimale energieumsetzung moeglich ist, optimal im sinne einer minimierung der aus dem stoss resultierenden kopfbeschleunigung. Es erfolgte eine variation der parameter schutzpolsterungsdicke und helmschalendicke. Die abhaengigkeit der kopfbeschleunigung von der aufprallenergie wurde ebenfalls untersucht. neben vergleichsrechnungen mit der methode der finiten elemente wurden auch gemessene beschleunigungen zur absicherung der ergebnisse herangezogen. Die parameterstudie mittels uebertragungsmatrizen ist auch mit einer parallel entwickelten pc-programmversion durchfuehrbar. Unter der voraussetzung hinreichenden energieaufnahmevermoegens sind fuer den polycarbonat-polystyrol-helm handelsueblicher machart eine geringe helmschalendicke, eine geringe schutzpolsterungsdichte und eine dicke schutzpolsterung anzustreben, wobei dieser letzte einfluss weniger stark ist. nach abschluss der laufenden polystyrol-werkstoffversuche bleibt zu klaeren inwieweit die beschriebenen einfluesse abhaengig von der aufprallenergie sind. Die berechnungen zeigen, dass eine starke abhaengigkeit der maximalen kopfbeschleunigung von der aufprallenergie vorliegt, was vom regelwerk ece 22/02 nicht hinreichend beruecksichtigt wird. Es ist notwendig in denhelmtests unterschiedliche aufprallenergien zu realisieren. Der tauglichkeitsnachweis muss den unfallrelevanten geschwindigkeitsbereichabdecken. Die pruefkopfmasse muss erhoeht werden. sie repraesentiert die reduzierte masse und ist im grenzfall gleich der masse des motorradfahrers. Anzustreben ist ideal plastisches verhalten der schutzpolsterung, so dass in kombination mit einer biegesteifen helmschaleueber einen weiten energiebereich beschleunigungskonstanz erzielt wird. Ein schritt in diese richtung waere der einsatz von wabenstrukturen (honeycomb) zwischen helmschale und komfortpolsterung. (Author/publisher).
Samenvatting