Применение биомеханики в судебно-медицинской экспертизе дорожно-транспортных происшествий

Применение биомеханики в судебно-медицинской экспертизе дорожно-транспортных происшествий

Автор: Веселый В., Вилимек М., Равник Д.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 1 (103) т.28, 2024 года.

Бесплатный доступ

При дорожно-транспортных происшествиях с участием автомобилей и пешеходов травмы головы являются одним из наиболее распространенных повреждений. Известно, что самая распространенная причина смерти - удар пешехода головой о лобовое стекло автомобиля. В данной статье исследуются биомеханические аспекты при ударном взаимодействии автомобиля и пешехода, с целью анализа травм головного мозга и шейного отдела позвоночника. Для анализа нагрузок, при которых возникают переломы, использовались параметры прочности и жесткости костей лица и черепа, а также для определения скорости движения головы при ударе о лобовое стекло автомобиля применялся простой аналитический подход. Были проведены эксперименты для изучения дефектов на лобовом стекле, в результате столкновения с объектом, имитирующим голову человека с различной скоростью. Рассмотрены два варианта определения скорости удара головы пешехода при столкновении с автомобилем. Первый случай, предполагает, что центр тяжести манекена перемещается с той же скоростью, что и наезжающее транспортное средство, в результате чего скорость удара примерно вдвое превышает скорость автомобиля. Второй (более реалистичный сценарий) предусматривает перемещение тела с гораздо меньшей скоростью, что в результате дает большую в полтора раза угловую скорость головы, чем скорость автомобиля, при определенном угле наклона относительно оси x . Согласно расчетам, чем меньше угол наклона лобового стекла, тем меньше скорость удара головой при фиксированной скорости автомобиля. Признавая ограничения моделирования, в исследовании подчеркивается необходимость использования экспериментальных данных для более реалистичных результатов. Применение биомеханики в экспертизе дорожно-транспортных происшествий должно учитывать размеры повреждений лобового стекла в зависимости от скорости. Данное исследование способствует пониманию факторов, влияющих на травмы при дорожно-транспортных происшествиях, и подчеркивает важность эмпирических данных в судебно-медицинской экспертизе. Предлагаемый аналитический подход и результаты, полученные в ходе экспериментов, могут быть использованы для проверки корректности заключений при столкновении автомобиля с пешеходом.

Еще

Дорожно-транспортное происшествие, механизм травмы, травма головы, пешеход, лобовое стекло автомобиля, скорость удара головы

Короткий адрес: https://sciup.org/146282932

IDR: 146282932   |   DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2024.1.09

Список литературы Применение биомеханики в судебно-медицинской экспертизе дорожно-транспортных происшествий

  • Anderson R.W.G., McLean A.J., Farmer M.J.B., Lee B.H., Brooks C.G. Vehicle travel speeds and the incidence of fatal pedestrian crashes // Accident Analysis and Prevention. -1997. - no. 29. - P. 667-674.
  • Berg A., Schmitt B., Weiss S. Pedestrian head impact on the windscreen of compact car a new test rig and first results // In IRCOBI Conference. - 2000. - P. 293-305.
  • Committee on Injury Scaling. The abbreviated injury scale revision [Электронный ресурс] - URL: http://www.thaincd.com (дата обращения: 14.11.2023).
  • Halari M.M., Stewart T.C., McClafferty K.J., Pellar A.C., Pickup M.J., Shkrum M.J. Injury patterns in motor vehicle collision-pediatric pedestrian deaths // Traffic Injury Prevention. - 2022. - No. 1. - P. 68-73.
  • Han Y., Yang J., Mizuno K., Matsui Ya. Effects of vehicle impact velocity, vehicle front-end shapes on pedestrian injury risk // Traffic Injury Prevention. - 2012. - No. 5. - P. 507-518.
  • Henn H.W. Crash tests and the head injury criterion. Teaching Mathematics and its Applications // An International Journal of the IMA. - 2007. - No. 17. - P. 162-170.
  • Hoyt T.A., MacLaughlin T.F., Kessler J.W. Experimental pedestrian accident reconstructions-head impacts. // Engineering, Medicine. - 1988.
  • Huang Z., Liu X., Song X., He Y. Probabilistic risk assessment for pedestrian-vehicle collision considering uncertainties of pedestrian mobility // Traffic Injury Prevention. - 2017. -no. 6. - P. 650-656.
  • Jayaraman A., Soni J, Baladaniya S., Rajaraman R., Patel M., Padmanaban J. Characteristics of pedestrian injuries caused due to impacts with powered 2-wheelers in India // Traffic Injury Prevention. - 2020. - no. 1. - P. 107-111.
  • Jermakian J., Edwards M., Fein S., Maltese M.R. Factors contributing to serious and fatal injuries in belted rear seat occupants in frontal crashes // Traffic Injury Prevention. -2019. - no. 1. - P. 84-91.
  • Kleiven S. Predictors for traumatic brain injuries evaluated through accident reconstructions // Stapp Car Crash Journal. -2007. - No. 51. - P. 81-114.
  • Li G., Yang J., Simms C. A virtual test system representing the distribution of pedestrian impact configurations for future vehicle front-end optimization // Traffic Injury Prevention. -2016. - No. 5. - P. 515-523.
  • Liu Q., Liu J., Miao Q., Wang D., Tang X. Severity and mechanism of head impact in car to pedestrian accidents. In Proceedings of the 12th International LS-DYNA Users Conference // SAE Society of Automotive Engineers. - 2012. - No. 720960. - P. 78-104.
  • Lyons M., Simms C. Predicting the influence of windscreen design on pedestrian head injuries // Engineering, Environmental Science. - 2012.
  • Matsui Ya., Oikawa S., Ando K. Risks of pedestrian serious injuries and fatalities associated with impact velocities of cars in car-versus-pedestrian accidents in Japan // Stapp Car Crash Journal. - 2013. - No. 57. - P. 201-217.
  • Miao Q., Zhang Y.L., Yang X.A., Miao Q.F., Zhao W.D., Tong F., Lan F.C., Li D.R. Analysis of pedestrian fractures in collisions between small cars and pedestrians based on surveillance videos // The American Journal of Forensic Medicine and Pathology. - 2022. - No. 43. - P. 11-17.
  • Mizuno K., Yonezawa H., Kajzer J. Pedestrian headform impact tests for various vehicle locations // In International Technical Conference on Enhanced Safety of Vehicles. -2001. - No. 278. - P. 1-10.
  • Nogayeva S., Gooch J., Frascione N. The forensic investigation of vehicle-pedestrian collisions: A review // Science and Justice. - 2021. - P. 112-118.
  • Otte D. Severity and mechanism of head impact in car to pedestrian accidents. In Proceedings of the 1998 international IRCOBI conference of the biomechanics of impact // International Research Council on the Biokinetics of Impacts. - 1999. - P. 324-341.
  • Schubert A., Babisch S., Scanlon J.M., Campolettano E.T., Roessler R., Unger T., McMurry T.L. Passenger and heavy vehicle collisions with pedestrians: assessment of injury mechanisms and risk // Accident Analysis and Prevention. -2023. -No. 190. - P. 1-14.
  • Spicka J., Cermak M. Forensic analysis and a new investigation into the death of the czechoslovak minister of foreign affairs in 1948 // Journal of Forensic Identification. -2022. - no. 72. - P. 245-286.
  • Stammen J.A., Saut R.A., Ko B. Pedestrian head impact testing and PDS reconstruction // In International Technical Conference on Enhanced Safety of Vehicles. - 2001. - No. 326. - P. 1-9.
  • Tian J., Zhang C., Wang Q. Analysis of craniocerebral injury in facial collision accidents // Plos One. - 2020. - No. 15. -P. 1-16.
  • Versace J. A review of the severity index // SAE Technical. -1971. - No. 710881. - P. 1-26. DOI: doi.org/10.4271/710881
  • Vesely V., Vilimek M. Head injury biomechanics I - head and neck injury // Bulletin of Applied Mechanics. - 2012. - no. 8. - P. 5-76.
  • Walz F.H., Hoefliger M., Fehlmann W. Speed limit reduction from 60 to 50 km/h and pedestrian injuries // SAE Society of Automotive Engineers. - 1983. - P. 311318.
  • Wang F., Yu C., Wang B., Li G., Miller K., Wittek A. Prediction of pedestrian brain injury due to vehicle impact using computational biomechanics models: Are head-only models sufficient? // Traffic Injury Prevention. - 2019. -P. 1-6.
  • Yao J., Yang J., Otte D. Investigation of head injuries by reconstructions of real-world vehicle-versus-adult-pedestrian accidents // Safety Science. - 2008. - No. 46. - P. 1103-1114.
  • Yoshida H., Tsutsumi S. Experimental and numerical analyses of whiplash motions in low-speed rear-end collisions // Russian Journal of Biomechanics. - 2000. - Vol. 4, no. 3. -P. 1-9.
  • Zhang G., Cao L., Hu J., Yang K.H. A field data analysis of risk factors affecting the injury risks in vehicle-to-pedestrian crashes // Annals of Advances in Automotive Medicine. -2008. - No. 52. - P. 199-214.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp