Neck injuries in rear impacts: Dummy neck development, dummy evaluation and test condition specifications

The objective of the work underlying this thesis was firstly to develop a neck for a new rear impact dummy, to evaluate the complete dummy and to specify test conditions for a consumer test with attention to AIS 1 neck injuries in rear impacts. In the development of the dummy neck, a mathematical neck model was developed and evaluated. Furthermore, impact severity and seat designs were also investigated.

Rear collisions can result in AIS 1 neck injuries. These injuries, which are becoming more frequent, occur mostly at low changes of velocity (less than 30km/h). Since AIS 1 neck injuries can result in long-term symptoms, it is of major importance to devise protection from these injuries. When testing the safety performance of seats and head restraints, an essential tool is the crash test dummy. However, the standard crash dummy of today, the Hybrid III, has had limitations in its interaction with the seat and head restraint.

The new dummy neck developed was evaluated by using data from crash tests involving volunteers as well as post mortem human subjects. For comparison, the Hybrid III frontal impact dummy was also tested under the same conditions. The new neck was found to have more human-like motion than that of the Hybrid III in low velocity rear tests when compared to both volunteers and post mortem human subjects. This was found to be the case for the head relative to upper torso horizontal and angular displacement. The new dummy neck became a fundamental part of the new, low-velocity rear impact crash dummy, the BioRID. The BioRID was found to have more human-like motion than that of the Hybrid III in low velocity rear impact tests when compared to both volunteers and post mortem human subjects. This result was observed for angular, vertical and horizontal displacement of the upper torso.

The variations in acceleration pulse characteristics in different vehicle models in identical impact conditions was shown to be substantial. A similar delta-V could be generated in a large variety of ways in terms of mean acceleration and acceleration pulse shape in a rear impact. The variation in crash pulse characteristics for the same car model from different real-world crashes of similar delta-Vs was also shown to be significant. This served as a background for the specifications of the test conditions for a proposed consumer test.

Real-world rear impact collisions with crash recorder-equipped vehicles, were reconstructed on a sled reproducing the real-world crash pulse. The results illustrate the risk of sub-optimisation when using only a single test in assessing neck injury protection. Further, five different seat configurations were evaluated in a series of sled tests at four impact severities. Identical vehicle seats were found to perform differently in tests with of different severities. Changing the mean acceleration (from 4.2g to 7.6g) influenced key dummy readings more than changing the delta-V (from 15km/h to 25km/h). Therefore, it should be expected that different real-world rear collisions at similar delta-Vs imply highly differing loading conditions to the occupants. As a consequence, the test conditions for the proposed consumer test program included specifications for several levels of change of velocity and mean acceleration.

The results of this thesis are expected to become important input in the definition of future rear impact test procedures for neck injury risk assessment.

TRÄFFA OSS


22-24
okt

Persontrafik 2018

VTI-forskare deltar på konferensen Persontrafik på Svenska mässan 22-24 oktober, 2018. Möt Anders Lindström som deltar i programpunkten "Autonoma fordon i kollektivtrafiken (I)", Maria Börjesson som deltar i programpunkten "Fördelning och rättvisa i...
5-6
dec

Vision Zero for Sustainable Road Safety in the Baltic Sea Region

Konferensen Vision Zero for Sustainable Road Safety in the Baltic Sea Region arrangeras i Vilnius. VTI medverkar i organiserandet av konferensen och som talare.
9-10
jan

Transportforum 2019

Transportforum 2019 genomförs 9-10 januari i Konsert och kongress Linköping. 

SENASTE NYTT


2018-10-19

Dubbdäck till cykel testade

Halka är den dominerande orsaken bakom cyklisternas singelolyckor under tiden december-februari. Ett sätt att minska olycksrisken är att använda dubbdäck. VTI har, på uppdrag av Länsförsäkringars forskningsfond, testat ett antal däck.


2018-10-15

VTI utvecklar effektivare halkbekämpning

Genom rätt åtgärder på rätt plats och tid kan halkbekämpning rädda liv, säkra arbetsmiljön och minska samhällskostnaderna. Nu finns digital teknik som ska förbättra vinterväghållningen. VTI har tagit fram systemet tillsammans med Svevia och B&M systemutveckling.


2018-10-02

Mobilitetstjänster möjliga även i landsbygd

Tjänster som bilpooler och cykeluthyrning växer i städerna med syfte att öka mobiliteten och samtidigt minska behovet av egen bil. Men hur kan sådana tjänster införas även på landsbygd? Nu har en förstudie presenterats som visar på vägen framåt mot...


2018-10-01

Mer kunskap om ambulansvård under utryckning

Ambulanspersonal har tuffa utmaningar. Utryckningsfordonets framfart och arbetsmiljö påverkar de flesta vårdmomenten som utförs i ambulansen. Det visar en forskningsrapport från VTI, Katastrofmedicinskt centrum och Linköpings universitet.


2018-09-28

Livspusslet påverkar bilism och parkering i Göteborg

Ju mer komplext vardagsliv, desto viktigare är det att kunna parkera i centrala Göteborg. Den slutsatsen drar forskare från VTI i studien där bilåkande göteborgare får tycka till.


2018-09-27

Positivt besked för elvägsprojekt i Skåne

Ett konsortium kallat Elväg Syd, har gått vidare i en upphandling med mål att demonstrera en lösning för elväg i Skåne. VTI ingår i konsortiet.


2018-10-19

Dubbdäck till cykel testade

Halka är den dominerande orsaken bakom cyklisternas singelolyckor under tiden december-februari. Ett sätt att minska olycksrisken är att använda dubbdäck. VTI har, på uppdrag av Länsförsäkringars forskningsfond, testat ett antal däck.


2018-10-15

VTI utvecklar effektivare halkbekämpning

Genom rätt åtgärder på rätt plats och tid kan halkbekämpning rädda liv, säkra arbetsmiljön och minska samhällskostnaderna. Nu finns digital teknik som ska förbättra vinterväghållningen. VTI har tagit fram systemet tillsammans med Svevia och B&M systemutveckling.


2018-10-02

Mobilitetstjänster möjliga även i landsbygd

Tjänster som bilpooler och cykeluthyrning växer i städerna med syfte att öka mobiliteten och samtidigt minska behovet av egen bil. Men hur kan sådana tjänster införas även på landsbygd? Nu har en förstudie presenterats som visar på vägen framåt mot...


2018-10-01

Mer kunskap om ambulansvård under utryckning

Ambulanspersonal har tuffa utmaningar. Utryckningsfordonets framfart och arbetsmiljö påverkar de flesta vårdmomenten som utförs i ambulansen. Det visar en forskningsrapport från VTI, Katastrofmedicinskt centrum och Linköpings universitet.


2018-09-28

Livspusslet påverkar bilism och parkering i Göteborg

Ju mer komplext vardagsliv, desto viktigare är det att kunna parkera i centrala Göteborg. Den slutsatsen drar forskare från VTI i studien där bilåkande göteborgare får tycka till.


2018-09-27

Positivt besked för elvägsprojekt i Skåne

Ett konsortium kallat Elväg Syd, har gått vidare i en upphandling med mål att demonstrera en lösning för elväg i Skåne. VTI ingår i konsortiet.