安全帽受打擊時(shí)緩沖、卸力的過程包括：力的緩沖、沖擊能量的吸收、改變沖擊力的方向、力的傳遞等幾個(gè)過程。
力的緩沖是通過帽殼頭頂區(qū)、帽頂附近區(qū)域、帽襯的彈性形變，延長(zhǎng)沖擊力的作用時(shí)間，使瞬時(shí)沖擊力下降。計(jì)算可參照動(dòng)量守恒定律：F×△T=M×V，沖擊與緩沖過程是時(shí)間很短暫的過程，即使緩沖很好的安全帽，明顯的沖擊力作用時(shí)間也不超過15ms。安全帽的彈性緩沖過程不宜用一個(gè)數(shù)字公式表達(dá)，因?yàn)槠錅y(cè)試數(shù)據(jù)不僅涉及到力的變化過程還涉及到時(shí)間過程，即上述幾個(gè)過程可能是同步的，也可能是按一定次序發(fā)生的。
塑料帽殼以帽殼的彈性形變?yōu)橹?，玻璃鋼帽殼以帽襯彈性形變和永久變形為主。
沖擊能量的吸收是通過帽襯或帽殼的永久變形來消除沖擊的作用，受過嚴(yán)重沖擊的安全帽一般可以測(cè)量出帽襯被明顯拉長(zhǎng)。通過透光可以看到帽殼也有明顯的變形余量。
改變沖擊力的方向可以參考軍用鋼盔的作用來理解，帽殼大多具有光滑的表面和近乎流線型的外形。當(dāng)擊打物接觸帽殼時(shí)，打擊物在帽殼上不能保持平衡，產(chǎn)生滑動(dòng)和翻滾，并以盡可能接近接觸速度的速度離開。在這里保護(hù)效果的考核應(yīng)以墜落物動(dòng)能的變化為依據(jù)，在保護(hù)過程中使墜落物釋放到人頭上的能量越小越好。
力的傳遞是經(jīng)過以上的保護(hù)過程，最終傳遞到人頭顱骨在傳遞到寰椎、頸椎逐步消散。
安全帽的保護(hù)界限是以人的承受能力加一定的安全系數(shù)得來。頭部防護(hù)帽受沖擊時(shí)的保護(hù)界限各行業(yè)從8KN到3KN不等，國(guó)標(biāo)的保護(hù)界限是4.9KN，ISO的保護(hù)界限是5.0KN，產(chǎn)生區(qū)別的原因是單位換算系數(shù)的不同。保護(hù)界限同時(shí)可能發(fā)生傷害的數(shù)值區(qū)間存在不低于3～5KN的安全余量，用于人員個(gè)體差異造成危險(xiǎn)數(shù)值的不同、檢驗(yàn)方法的差異如頭模形狀的不同導(dǎo)致檢驗(yàn)結(jié)果的差異等等。
最嚴(yán)酷的沖擊情況是帽頂正中沖擊，整個(gè)力的傳遞過程依次為接觸、帽頂變形、帽殼變形、帽襯拉長(zhǎng)、顱骨受力、顱底受力、寰椎受力、其余頸椎受力、墜落速度減為零。
在整個(gè)沖擊過程中，顱骨受力、顱底受力、寰椎受力、其余頸椎受力、脊柱受力是涉及到人體可能發(fā)生損傷的過程。具體到安全帽，由于頭帶的分散作用，在受沖擊時(shí)，顱骨上、側(cè)面受到的局部沖擊力并不大，但經(jīng)過顱骨后，會(huì)通過顱底骨骼集中到寰椎再到頸椎。醫(yī)學(xué)界認(rèn)為在帶安全帽受暴力打擊時(shí)人體骨骼的脆弱程度依次為寰椎、其他頸椎、顱底、脊柱、顱骨。所以在目前可以件到的研究報(bào)告大多是針對(duì)寰椎或顱底進(jìn)行的承受能力研究。
部隊(duì)在對(duì)飛行員的保護(hù)進(jìn)行研究時(shí)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)當(dāng)作用力持續(xù)時(shí)間在30ms左右顱底可以承受11KN，沒有發(fā)生骨折，隨作用力持續(xù)時(shí)間上升顱底的承受能力可能下降到3KN左右。根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)，佩戴安全帽后發(fā)生沖擊的全部作用時(shí)間一般不超過20ms，瞬時(shí)沖擊受力過程大約10～12ms。多方的研究結(jié)果表明沖擊發(fā)生時(shí)瞬間骨骼的承受能力在現(xiàn)有的保護(hù)界限內(nèi)。
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