Simulación.método de elementos finitos.

Utilización del casco para disminuir las lesiones craneales.
RESUMEN
Lesiones en la cabeza en accidentes de tráfico tienen gran importancia debido a sus efectos mortales sobre el sistema nervioso de los pasajeros. Usando el método de elementos finitos simularemos dos situaciones:
En primer lugar, el impacto de la cabeza protegida por el casco y, a continuación, la de
la cabezasin protección.
En cada simulación calcularemos los parámetros de impacto, como HIC, centro de masa la velocidad de la cabeza, y las presiones producidas en el cerebro. Luego comprobaremos los parámetros entre sí y veremos cuantitativamente la influencia del casco sobre la reducción de lesiones en la cabeza.
Con estos datos podemos realizar mejoras en el diseño de los cascos, los materiales autilizar, y así obtener las prestaciones adecuadas.

1. INTRODUCCIÓN
Las lesiones en la cabeza son un importante campo de estudio a causa de sus efectos fatales e irreversibles en el sistema nervioso de los pasajeros. Las lesiones en la cabeza que conducen a daños en el sistema nervioso se denominan traumatismo craneoencefálico. Un traumatismo es un daño que ocurre en el cuerpo humano por laacción de efectos físicos o mecánicos. Cuando nos referimos a traumatismo craneoencefálico es porque la cabeza humana ha sido sometida a altos niveles de energía mecánica.
Los accidentes de tráfico, agresiones, caídas y lesiones durante actividades de ocio son algunas de las las principales causas de traumatismos craneoencefálicos.
La mayor parte de las investigaciones en este campo se iniciópor la industria de las aeronaves militares en los años sesenta, pero hoy en día estas investigaciones se llevan a cabo con el patrocinio de coche y fabricantes de motocicletas.
La tasa de mortalidad al año por lesiones en la cabeza en todo el mundo es de 15 a 30 personas por cada 100.000. Si un suponemos una tasa promedio de 22 por 100.000 habitantes y consideramos la población mundial en 6 milmillones de personas, cada año alrededor de 1,2 millones de muertes se deben a traumatismos craneoencefálicos.
Entre las principales causas de lesiones en la cabeza, las ocasionadas por accidentes de vehículos de motor (MVCS) son las más importantes debido al gran número de lesiones con muerte. En 1995, los fallecidos por accidentes de vehículos a motor en los Estados Unidos fueron aproximadamente44,000 personas y de ellos el 84% eran ocupantes.
Existen tres factores determinantes en las lesiones por accidentes de tráfico:
- La masa de los vehículos que chocan.
- El cambio en la velocidad de los vehículos durante el impacto.
- El uso de dispositivos de retención como cinturones de seguridad para los pasajeros.
Entre todos los vehículos las motocicletas son las tienen menorseguridad, ya que son
inestable contra impactos y pequeñas perturbación en su movimiento exponiendo a los motociclistas a golpes fuertes.
Estos impactos pueden dar lugar a lesiones en los brazos, piernas, etc. Pero las más graves son las lesiones en la cabeza, que es más susceptible a los impactos.
El uso de dispositivos de seguridad tales como cascos puede reducir sensiblemente este daño. Loscascos son diseñados y fabricados de tal manera que rodean la mayoría de la superficie de la cabeza y proteger a los motoristas contra lesiones. Cabe señalar que, a pesar de la reducción de la gravedad de las lesiones, un casco no puede proteger completamente al motociclista contra los impactos.
Un casco estándar debe pasar varias pruebas que están diseñadas para medir su capacidad de protección. Eluso por los investigadores de simulaciones por ordenador ha aumentado recientemente debido a la disminución de los gastos de realización de los ensayos experimentales. Para las investigaciones realizadas en el impacto de la cabeza también son utilizadas estas simulaciones.

2. BIOMECÁNICA DE LESIONES EN LA CABEZA

2.1 Impacto en la cabeza
En la mayoría de los casos las lesiones en la...