Conceito de suporte de cabeça para mitigar lesão de pescoço em crianças sob impactos frontais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ribeiro, Rodrigo da Silva, 1984-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638452
Resumo: Orientador: Antonio Celso Fonseca de Arruda
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spelling Conceito de suporte de cabeça para mitigar lesão de pescoço em crianças sob impactos frontaisHead support concept to mitigate neck injury for children installed forward facing in vehicles  CriançasAcidentes de trânsitoLesões dos tecidos molesChildrenRoad accidentsSoft tissue injuriesOrientador: Antonio Celso Fonseca de ArrudaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: Em impactos frontais, o pescoço ainda frágil das crianças de 3 anos sentadas em cadeirinhas viradas para frente, pode sofrer lesões graves ou até mesmo fatais pois são tensionados pela cabeça proporcionalmente maior e mais pesada que a dos adultos. Segundo recomendações médicas e estatísticas de mortes em acidentes, a instalação de crianças de 3 anos em cadeirinhas virada no sentido contrário à marcha do veículo é mais segura. Esta configuração não é viável, no entanto, em alguns veículos com espaço traseiro limitado como por exemplo hatches compactos e pequenas pick-ups ou SUVs quando os bancos dianteiros estão ocupados. Esse trabalho visa desenvolver um conceito de retenção de cabeça passivo como solução de baixo custo à cadeirinha com bolsas de ar já disponível no mercado europeu utilizando metodologia de projeto. A primeira etapa de seleção de conceito explorou o potencial de redução de tensão de pescoço no uso de 3 retentores estáticos de cabeça (cinta, alça e colar cervical) e também de uma cadeirinha com escudo frontal. Os dispositivos foram avaliados em manequim de ensaio da série Q de 3 anos instalado numa carroceria reforçada sob um pulso de impacto frontal. A cinta e a alça para retenção de cabeça não foram capazes de reduzir a tensão no pescoço pois romperam logo após a retenção do tronco do manequim e o posicionamento do escudo da cadeirinha avaliada não permitiu a retenção da cabeça. O colar cervical além de atenuar a força cisalhante, ofereceu boa resistência ao momento de flexão durante o pulso de impacto frontal reduzindo a tensão no pescoço. Este conceito foi selecionado para a fase de validação não somente pela capacidade de redução da tensão de tração no pescoço, como também por evitar a extensão no pescoço durante o deslocamento do tronco do manequim. Na fase de validação o conceito selecionado foi adaptado como regulador do cinto da cadeirinha afim de atender o requerimento de fácil remoção da regulamentação UN R129 e foram avaliadas as variáveis de posicionamento, limitador de carga e material. O posicionamento mais elevado reduz a rotação de cabeça e a tensão de pescoço e o material mais rígido evitou que o suporte deformasse a fixação do suporte. Devido a deformação e a rotação dos suportes não foi possível avaliar o efeito da variável limitador de cargaAbstract: The slender neck of a 3-year-old child can be serious injured or even lead to child¿s death when loaded under frontal impact by the proportionately larger and heavier head. Accordingly with medical recommendations and road deaths statistics, a 3-year-old child is safer when installed in a rear-facing child seat, but this configuration is not feasible for some vehicles with limited rear space such as superminis, small MPVs and pick-ups when front seats are occupied. This study aims to develop a head retention concept besides an air-bag child seat available at European market using project methodology. First step is the concept selection based on the potential of neck tension reduction using three head static restraints (head strap, head support, cervical collar) as well as an overhead shield car seat. To simulate frontal impacts, a 3-year-old dummy from Q series was installed on a reinforced vehicle body fixed on a sled test equipment where the United Nations R129 pulse was applied. Both head strap and head support were not able to reduce neck tension due to the high Q3 dummy¿s torso displacement up to the child seat straps and were broken or released from child seat prior restraining head movement, while the overhead shield car seat was not able to reduce neck tension because the position of shield allows a large head displacement. The cervical collar reduced neck shear force and offered also a great resistance to the neck flexion tension. This neck collar was adapted as a shoulder strap positioner at second step for optimization phase where three variables were evaluated: positioning, load limiter, and material. The higher position reduced head rotation and neck tension and the harder material avoid the support deformation. The contribution of load limiter variable was not identified due to the high deformation and rotation of head supportMestradoMateriais e Processos de FabricaçãoMestre em Engenharia Mecânica[s.n.]Arruda, Antonio Celso Fonseca de, 1948-Belangero, William DiasKurka, Paulo Roberto GardelUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASRibeiro, Rodrigo da Silva, 1984-20202020-02-03T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (53 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638452RIBEIRO, Rodrigo da Silva. Conceito de suporte de cabeça para mitigar lesão de pescoço em crianças sob impactos frontais. 2020. 1 recurso online (53 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638452. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1127134Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-04-17T19:54:26Zoai::1127134Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2020-04-17T19:54:26Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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