Crashworthiness Study of an Innovative Helmet Liner Composed of an Auxetic Lattice Structure and PU Foam

Publish Year: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: English
View: 171

This Paper With 11 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MACS-9-1_003

تاریخ نمایه سازی: 22 فروردین 1401

Abstract:

Helmet liners are employed to prevent or reduce head injuries caused by impact loads. Liners minimize the collision damage by impact shock attenuation and absorbing the collision energy. In order to improve crashworthiness characteristics of helmet liner, in the present study, an innovative structure designed by a combination of Polyurethane (PU) foam and auxetic lattice structure is suggested to replace the conventional EPS foams usually employed in the liner section. The baseline liner section is divided into two main layers. In one layer, PU foam is used instead of EPS and in the second layer, an arrowhead pattern auxetic structure is used to improve energy absorbing capacity. By employing three kinds of PU foam with different densities and four ۳D printable materials for the lattice structure, ۶ combinations of the modified liner are presented. An explicit finite element method is employed to model the innovative helmet structure under impact loading and results are compared with the conventional case based on the trend of acceleration, energy absorption, weight, and Head Injury Criteria (HIC) factor.

Authors

Ali Asghar Naderi

Faculty of Engineering, Imam Ali University, Tehran, Iran.

Kazem Imani

Faculty of Engineering, Imam Ali University, Tehran, Iran.

Hamed Ahmadi

Department of mechanical engineering, Tarbiat Modares University

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Di Landro, L., Giuseppe, S. & Daniela, O., ۲۰۰۲. Deformation ...
  • Liu, D.-S., Chang, C.-Y., Fan, C.-M. & Hsu, S.-L., ۲۰۰۳. ...
  • Smith, T., Lemkeit, J. & Boughton, J., ۲۰۰۵. Application of ...
  • Yefei, Z. & Yuguo, S., ۲۰۲۰. Dynamic response of foam ...
  • Qinghua, Q. et al., ۲۰۱۸. Dynamic response of square sandwich ...
  • Mostafa, A., Shankar, K. & Morozov, E., ۲۰۱۳. Experimental, Theoretical ...
  • Mostafa, A., Shankar, K. & Morozov, E., ۲۰۱۴. Behaviour of ...
  • A.R., N., H., H.-T. & Kabir, M., ۲۰۱۷. Experimental investigations ...
  • Feli, S. & Jafari, S., ۲۰۱۶. Analytical modeling for perforation ...
  • Rizov, V. & Mladensky, A., ۲۰۰۷. Influence of the Foam ...
  • Odacı, İ. K., Kılıçaslan, C., Taşdemirci, A. & Güden, M., ...
  • Taghizadeh, S. et al., ۲۰۱۹. Characterization of compressive behavior of ...
  • Kong, C.-W., Nam, G.-W., Jang, Y.-S. & Yi, Y.-M., ۲۰۱۴. ...
  • Ozdemir, Z. et al., ۲۰۱۶. Energy absorption in lattice structures ...
  • Ozdemir, Z., Tyas, A., Goodall, R. & Askes, H., ۲۰۱۷. ...
  • Hundley, J. M., Clough, E. C. & Jacobsen, A. J., ...
  • McKown, S. et al., ۲۰۰۸. The quasi-static and blast loading ...
  • Shen, Y., Cantwell, W., Mines, R. & Li, Y., ۲۰۱۳. ...
  • Smith, M., Guan, Z. & Cantwell, W., ۲۰۱۳. Finite element ...
  • Jin, N. et al., ۲۰۱۹. Effect of structural parameters on ...
  • Baykasoğlu, A., Baykasoğlu, C. & Cetin, E., ۲۰۲۰. Multi-objective crashworthiness ...
  • Rifaie, M. A. et al., ۲۰۱۹. Drop-Weight Impact Behavior of ...
  • Turner, A. J., Al Rifaie, M., Mian, A. & Srinivasan, ...
  • Khosroshahi, S. F., Tsampas, S. & Galvanetto, U., ۲۰۱۸. Feasibility ...
  • Najmon, J. C., DeHart, J., Wood, Z. & Tovar, A., ...
  • Remennikov, A. et al., ۲۰۱۹. Development and performance evaluation of ...
  • Rossio, R., Vecchio, M. & Abramczyk, J., ۱۹۹۳. Polyurethane Energy ...
  • Myung-Sung Kim, J.-D. K. J.-H. K. J.-M. L., ۲۰۲۱. Mechanical ...
  • Tamer A. Sebaey, D. K. R. H. M., ۲۰۲۱. Internally ...
  • Chen, W. et al., ۲۰۱۵. Static and dynamic mechanical properties ...
  • Hassanpour Roudbeneh, F. L. G. S. H. H. H., ۲۰۱۸. ...
  • Qi, H. J. & Mary C, B., ۲۰۰۵. Stress–strain behavior ...
  • Kurtoglu, A. E. et al., ۲۰۱۸. Mechanical investigation and durability ...
  • Najafi, M., Ahmadi, H. & Liaghat, G., ۲۰۲۰. Experimental investigation ...
  • Tortorella, N. & Beatty, C. L., ۲۰۰۸. Morphology and mechanical ...
  • Chen, W. et al., ۲۰۱۷. Quasi-static and dynamic tensile properties ...
  • Kulkarni, N. A., Deshpande, S. & Mahajan, R., ۲۰۱۹. Development ...
  • Fernandes, F. A. & Sousa, R. A. d., ۲۰۱۳. Finite ...
  • Song, H.-W.et al., ۲۰۰۵. Partition energy absorption of axially crushed ...
  • Henn, H.-W., ۱۹۹۸. Crash tests and the head injury criterion. ...
  • نمایش کامل مراجع