Pilot Collection and Evaluation of Head Kinematics in Stock Car Racing

运动学 航空学 主管(地质) 计算机科学 物理医学与康复 工程类 地质学 医学 物理 经典力学 地貌学
作者
Logan E. Miller,John Patalak,Matthew G. Harper,Jillian E. Urban,Joel D. Stitzel
出处
期刊:Journal of biomechanical engineering [ASM International]
卷期号:145 (3) 被引量:5
标识
DOI:10.1115/1.4056322
摘要

Abstract The goal of this work was to collect on-track driver head kinematics using instrumented mouthpieces and characterize environmental exposure to accelerations and vibrations. Six NASCAR drivers were instrumented with custom-fit mouthpieces to collect head kinematic data. Devices were deployed at four tracks during practice and testing environments and configured to collect approximately 11 min of linear acceleration and rotational velocity data at 200 Hz. This continuous data collection, combined with film review, allowed extraction of complete laps of data. In addition to typical data processing methods, a moving-point average was calculated and subtracted from the overall signal for both linear acceleration and rotational velocity to determine the environmental component of head motion. The current analysis focuses on 42 full laps of data collected at four data collection events. The number of laps per track ranged from 2 to 23. Linear acceleration magnitudes for all 42 laps ranged from 2.46 to 7.48 g and rotational velocity ranged from 1.25 to 3.35 rad/s. After subtracting the moving average, linear acceleration ranged from 0.92 to 5.45 g and rotational velocity ranged from 0.57 to 2.05 rad/s. This study has established the feasibility of using an instrumented mouthpiece to measure head kinematics in NASCAR and presented a technique for isolating head motion due to cornering acceleration from those due to short-term perturbations experienced by the driver.
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