ASTM F2650-17e1
Стандартная терминология, касающаяся испытаний спортивных поверхностей и оборудования на удар

Стандартный №

ASTM F2650-17e1

Дата публикации

2017

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Последняя версия

ASTM F2650-17e1

сфера применения

Обзор и история вопроса стандарта ASTM F2650-17

ASTM F2650-17, «Стандартная терминология, относящаяся к испытаниям на удар спортивных покрытий и оборудования», — национальный стандарт, опубликованный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM). Он конкретно определяет терминологию, используемую при испытаниях на удар спортивных покрытий и оборудования. Этот стандарт был разработан подкомитетом F08.80 (Общая терминология, методы и лабораторная практика) комитета ASTM F08 (Спортивное оборудование и сооружения). Первоначально он был утвержден в 2007 году, а текущая версия является пересмотренной и утверждена в сентябре 2017 года.

---

Анализ основной терминологии

Этот стандарт устанавливает всеобъемлющую систему терминологии для испытаний на удар в спорте, охватывающую три основные категории: терминологию фундаментальных физических величин, терминологию методов испытаний и терминологию оценки эффективности.

Определение терминов фундаментальных физических величин

Ускорение: скорость изменения скорости со временем, векторная величина, имеющая величину и направление. Величина ускорения выражается в м/с² (фут/с²), а направление определяется относительно декартовой системы координат или другой пространственной системы отсчёта. Стандартная сила тяжести: номинальное значение ускорения свободного падения на уровне моря, которое на международном уровне стандартизировано до значения 9,80665 м/с² (приблизительно 32,174 фут/с²). Термин «стандартная сила тяжести» был специально пересмотрен в редакционной редакции от ноября 2017 года. Единица ускорения (g): произносится как «джи», эта единица ускорения эквивалентна стандартной силе тяжести. Ускорение ракеты, выраженное в единицах g, представляет собой отношение ускорения ракеты к стандартной силе тяжести и, следовательно, является безразмерным. Терминология метода испытаний: Испытание на удар под действием силы тяжести: Испытание на удар, проводимое при свободном падении снаряда, ускоренного исключительно силой тяжести. Испытание на удар с помощью силы тяжести: Испытание на удар, в котором снаряд ускоряется не силой тяжести, а другими способами, например, с помощью привода. Высота падения: Высота, на которую снаряд падает при испытании на удар под действием силы тяжести, измеряемая как вертикальное расстояние между самой нижней точкой поднятого снаряда и его первой точкой контакта с ударной поверхностью или наковальней. Теоретическая высота падения: Высота падения (h), которая при стандартных условиях приведет к ударной скорости, равной измеренной скорости снаряда при ударе (V₀).

Тип испытания	Соотношение между фактической высотой падения и теоретической высотой падения	Влияющие факторы	Применимые сценарии
Испытание на удар при свободном падении	Фактическая высота падения ≈ теоретической высоте падения	Незначительное влияние сопротивления воздуха	Испытание на большинстве движущихся поверхностей
Испытание на управляемом ударе	Теоретическая высота падения < фактическая высота падения	Трение направляющего механизма	Испытание, требующее точного наведения
Вспомогательное испытание на удар	Прямая связь отсутствует	Внешний механизм ускорения	Особые условия эксплуатации моделирование

Ключевые термины для оценки эффективности

Ослабление удара Ослабление: Уменьшение нагрузок, возникающих во время удара, системой или устройством, которое смягчает нагрузку относительно критерия нагрузки или эталонной системы. g-max: Максимальная амплитуда ускорения, зарегистрированная во время одного удара, выраженная в единицах «g». среднее g-max: Среднее арифметическое заданного набора значений g-max. Критерий травмы головы (HIC): Взвешенный критерий импульса, рассчитываемый по кривой ускорения-времени удара головы, используемый для количественной оценки тяжести удара головы. Расчет HIC дает индекс тяжести, взвешенный как по амплитуде ускорения удара, так и по продолжительности ускорения высокой амплитуды. Стандарт конкретно определяет терминологию, связанную с испытанием удара головы, основным компонентом оценки безопасности в спорте. Модель головы: Снаряд с массой и геометрией, аналогичными человеческой голове.

Биофиделическая муляж головы: Модель головы с упругими свойствами, которые приближаются к свойствам человеческой головы.

Жесткая муляж головы: Модель головы, изготовленная из очень жесткого материала (например, стали или алюминия), которая незначительно деформируется во время удара.

Оценки HIC могут быть напрямую связаны с данными о риске травмы головы, на которых они основаны, только если кривая ускорения при ударе-времени была записана с использованием человеческой головы или биофиделической модели головы. Оценки HIC, определенные с использованием жестких снарядов и моделей головы, как правило, переоценивают риск травмы головы.

---

Терминология параметров энергии и времени

Энергия удара: Кинетическая энергия снаряда в момент первоначального контакта с целью. В испытаниях под действием силы тяжести энергия удара равна потенциальной энергии снаряда на его теоретической высоте падения. Общая энергия: общая энергия, переданная цели до точки максимального смещения. Это сумма энергии удара и дополнительной потенциальной энергии, переданной во время смещения цели. Время до достижения максимальной перегрузки: время от начала удара до достижения максимальной перегрузки. В зависимости от области применения «начало удара» может быть определено как время, когда снаряд пересекает нулевую плоскость отсчета, или как время, когда измеренное замедление снаряда превышает небольшой порог. Область применения стандарта и технологическое развитие: данная стандартная терминология применяется к спецификациям, описывающим методы испытаний на удар под действием силы тяжести или устанавливающим стандарты характеристик ослабления удара, которые подпадают под юрисдикцию комитета ASTM F08. Данная терминология применима ко многим ударным испытаниям, связанным со спортом, включая испытания на игровых покрытиях, спортивной обуви, защитном снаряжении и подкладках. Использование единой терминологии способствует большей согласованности стандартов и снижает риск недопонимания. Значения единиц СИ, указанные в настоящем стандарте, следует считать стандартными; значения, указанные в скобках, приведены только в ознакомительных целях.

Анализ развития стандартных технологий

С момента своего первого выпуска в 2007 году до пересмотра в 2017 году этот стандарт претерпел важные технические усовершенствования:

Год версии	Основные технические усовершенствования	Изменение количества терминов	Расширение области применения
2007	Создание базовой терминологической структуры	Первоначальные 22 термина	Базовый тест спортивного покрытия
2013	Добавление терминологии теста на удар головой	Добавлено 5 новых терминов	Расширено до защитных оборудование
2017	Улучшено определение физических величин и пересмотрена стандартная сила тяжести	Оптимизирована точность определений	Полностью охвачена спортивная безопасность

---

Рекомендации по внедрению и применение стандарта

Рекомендации по внедрению лабораторных испытаний

При внедрении испытаний на удар на спортивных поверхностях необходимо строго соблюдать определения терминов в настоящем стандарте:

1.

2. Четко различать требования к оборудованию для испытаний на удар под действием силы тяжести и с помощью силы тяжести, а также методы интерпретации данных.

3. Уточните метод измерения высоты падения и разграничьте фактическую высоту падения и теоретические сценарии применения высоты падения.

4. Выбор модели головы должен основываться на цели испытания, следует ли использовать биореалистичную модель или жесткую модель.

4. Рекомендации по разработке и применению стандартов

При разработке соответствующих стандартов на продукцию:

1. Непосредственно ссылайтесь на определения терминов в настоящем стандарте, чтобы обеспечить единообразие терминологии.

2. Уточните тип испытания на удар и метод расчета показателей оценки эффективности.

3. Учитывайте специфику различных видов спорта и разрабатывайте соответствующие требования к ослаблению удара.

4. Рекомендации по применению контроля качества

При применении настоящего стандарта в контроле качества продукции следует учитывать следующее:

1. Установите критерии приемки качества на основе таких показателей, как g-max и HIC.

2. Регулярно калибруйте испытательное оборудование, чтобы обеспечить точность измерений ускорения.

3. Запишите условия испытательной среды, особенно влияние температуры на характеристики ослабления удара.

---

Международная гармонизация и будущее развитие

Этот стандарт был разработан в соответствии с международно признанными принципами стандартизации, установленными в «Решении о принципах разработки международных стандартов, руководств и рекомендаций», выпущенном Комитетом по техническим барьерам в торговле Всемирной торговой организации. Это свидетельствует о том, что этот стандарт имеет хорошую международную координацию и обеспечивает единую терминологическую основу для глобальных стандартов безопасности в спорте.

Тенденции будущего развития включают в себя:

1. Дальнейшая координация с соответствующими международными стандартами, такими как EN и ISO

2. Расширение терминологии для новых видов спорта и материалов

3. Стандартизация терминологии для цифровых данных испытаний

4. Требования к терминологии в области виртуальных испытаний и моделирования

ASTM F2650-17, являясь основополагающим стандартом терминологии для испытаний на ударную вязкость в спорте, предоставляет основной стандартизированный язык для оценки характеристик безопасности спортивных объектов и оборудования, что имеет большое значение для обеспечения безопасности спортсменов и продвижения технологических инноваций в спортивном оборудовании.