This paper presents the stress and deformation behaviors using the finite element method as a function of the thickness of the helmets without the bead frames on the top of the shell structure. The helmet that would provide head and neck protections without causing discomfort to the user when it was worn for long periods of time should be manufactured for increasing the safety and impact energy absorption. The FEM computed results show that when the impulsive force is applied on the top surface of a helmet, the maximum stress and strain have been occurred around the position of an applied impact force, which may lead to the initial failure on the top surface of the helmet shell. As the helmet thickness is decreased from 4mm to 2mm, the impact energy absorbing rate is radically increased, and the maximum stress of the helmet is increased over the tensile strength, 54.3MPa of the thermoplastic material. Thus, the top surface of the helmet should be supported by a bead frame and increased thickness of the shell structure.
In this paper, the strength analysis has been presented for the stress and strain by using the finite element method for various shell models of the helmets. The advanced helmet that would provide head protection without causing discomfort to the user when it was worn for long periods of time should be manufactured for increasing the safety and workability of the workers. We need a safe, comfortable and light weight of the helmet shell structure. Thus, the helmets had to stand up to the most rigorous conditions encountered for the fire and gas explosion. The FEM computed results show that when the impulsive force is applied on the summit area of a helmet shell structure, the maximum stress and strain have been occurred around the position of an applied impact force, which may lead to the initial failure on the summit of the helmet shell. Thus, the summit area of the helmet shell should be supported by a bead frame and increased thickness of the bead. But the overall thickness of the helmet is to decrease for the light weight of a helmet.
This paper presents the numerical study on the strength safety and displacement behaviors of a helmet, which is to protect impact forces and to absorb the impact energy. Four different helmet models including a bead frame and a corrugation damper have been analyzed for the stress and the displacement characteristics by using the finite element method. The computed FEM results show that the bead frame on the summit area of the helmet is very useful to increase the strength safety of the helmet, and the corrugation damper on the lower part of the helmet may increase the energy absorption capacity. Thus, this paper recommends the bead frame and the corrugation damper as new design elements of the helmets.
In this paper, the displacement behavior and strain energy density characteristics of a safety helmet with various corrugation dampers has been analyzed based on the finite element analysis. The safety helmet is to protect impact forces and to absorb the impact energy. Three different helmet models with a corrugation damper have been compared as functions of the displacement and strain energy density characteristics when the maximum external impulsive force is imposed on the summit of the helmet. The computed FEM results show that the extruded corrugation damper is very useful to increase the damping effect of the helmet. This study indicates that the round corrugation damper may absorb the transferred impact energy successfully. Thus, this paper recommends round and long corrugation damper on the lower part of the helmet as a new design element.
In this paper, the stress and strain characteristics of a helmet shell structure have been analyzed by using the finite element method and Taguchi's design method as functions of the material properties, the thickness of a helmet, the thickness and the number of a bead frame. The optimized design of the helmets for a firefighter and a gas worker is very important for increasing the strength safety and an impact energy absorption capacity of a helmet shell due to an impulsive external force. Thus, the optimized design data of the helmet indicated that the uniform thickness of a helmet shell may be reduced for reducing the total weight of a helmet and increasing the strain energy absorption rate, but the thickness and the number of a bead frame would be increased for increasing the impact strength of the helmet.
Ha, Yeon-Chul;Jin, Young-Woo;Park, Jae-Mun;Doh, Hee-Chan
Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
/
v.22
no.2
/
pp.57-63
/
2021
The purpose of this study is to develop a Smart Helmet to safeguard forest firefighting crews and provide on-site information in real time. The Smart Helmet for forest firefingting crews is equipped with a camera, video/voice communication module, GPS, Bluetooth, and LTE module to promote the safety of them, and through the Smart Helmet, the site situation is is transmitted in real time, and full duplex communication is possible. As a result of testing using the Smart Helmet, the control center was able to receive on-site information and communication with on-site forest firefighting crews. Through site evaluation and user evaluation, it was confirmed that the Smart Helmet needs to be improved. The developed Smart Helmet can be used in various ways in forest disasters and forest industry.
To secure the safety and improve the work efficiency of forest firefighting crews, performance evaluation criteria for safety helmets were developed in this study. Because the standards for forest firefighting safety helmets are not available in Korea, we began our study based on the standards for firefighting safety helmets used by the Korea Fire Institute (KFI). Eleven test items were selected excluding 15 other items out of the 26 test items that, through the consultation of stakeholders and the review of foreign standards, were initially included in our study. Two types of general safety helmets and one firefighting helmet were tested by applying KFI standards, and the results were compared. The general safety helmets did not meet the standards of the retention system and chin strap. Additionally, polyethylene and acrylonitrile butadiene styrene materials were found to be especially weak under heat conditions. We compared the criteria of KFI, International Standardization Organization (ISO) 16073, National Fire Prevention Association (NFPA) 1977, NFPA 1971, and British Standards European Norm (BS EN) 443, and finally selected 11 test items and their acceptance criteria suitable for the work environment of forest firefighting crews in Korea.
The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
/
v.17
no.3
/
pp.473-482
/
2022
Wearing a mask is also necessary to limit the risk of infection in today's era of COVID-19 and wearing a helmet is inevitable for the safety of personnel who works in a dangerous working environment such as construction sites. This paper proposes an effective deep learning model, HelmetMask-Net, to classify both Helmet and Mask. The proposed HelmetMask-Net is based on CNN which consists of data processing, convolution layers, max pooling layers and fully connected layers with four output classifications, and 4 classes for Helmet, Mask, Helmet & Mask, and no Helmet & no Mask are classified. The proposed HelmatMask-Net has been chosen with 2 convolutional layers and AdaGrad optimizer by various simulations for accuracy, optimizer and the number of hyperparameters. Simulation results show the accuracy of 99% and the best performance compared to other models. The results of this paper would enhance the safety of personnel in this era of COVID-19.
Kim, Sang-Hyun;Lee, Seung-min;Kim, Gun-Hee;Kim, Hyun;Ko, young-Jun
Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
/
2017.11a
/
pp.1220-1221
/
2017
최근 많은 사람들이 자전거 및 전동 스쿠터 등을 이용한 여가활동이 확산되고 있는 실정이다. 그러나 이러한 상황에 대비해 발생되는 관련 사고가 한해 평균 1.5만건 이상으로 지속적으로 증가하고 있다. 특히 사고와 관련해 전방 부주의로 일어나는 사고 보다는 측면 및 후방에서의 장애물을 인지하지 못해 발생하는 사고가 60%나 된다고 한다. 본 프로젝트는 이러한 현상의 감소에 일조하기 위해 안전에 필수인 헬멧에 스마트 센서를 장착해 전, 측, 후방을 사전에 감지하고 이를 사용자에게 알릴 수 있는 스마트 안전 헬멧에 관한 내용을 다루고 있다.
Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
/
2017.11a
/
pp.594-597
/
2017
본 연구는 초음파 센서를 이용해 사물을 측정하고 이의 오차를 줄이기 위해 칼만필터 알고리즘을 이용하였다.[1][2] 이는 안전 헬멧의 이용자들이 전방의 장애물을 사전인지 하는데 있어 활용하고자 하였다. 최근 안전사고가 증가하면서 전방 또는 후방의 장애물로 인한 사고가 급증하고 있는 추세이다. 헬멧에 원거리 측정 센서를 장착해 전, 측, 후방을 사전에 감지하고 이를 사용자에게 알려 사고를 예방하고자 하였다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.