Nhìn chung, giá trị lực kéo tại các khớp của người nộm được tiêu chuẩn hóa nhằm:
- Đảm bảo sự ổn định của người nộm trên mô tô trong giai đoạn mô tô rời khỏi xe đẩy và tiến tới va chạm;
- Tiêu chuẩn hóa sự tác động của lực kéo tại khớp đối với chuyển động của người nộm trong giai đoạn va chạm.
Trong thử nghiệm va chạm ô tô, việc sử dụng người nộm Hybrid III yêu cầu phải chỉnh đặt giá trị lực kéo các khớp là 1 g (SAE, 1986b). Tuy nhiên, có rất nhiều điểm khác biệt giữa thử nghiệm va chạm ô tô và thử nghiệm va chạm mô tô, bao gồm:
- Trong các thử nghiệm đối với ô tô, phần thân của người nộm được đỡ bởi lung tựa của ghế ngồi và hai chân được đỡ bởi tấm đệm ghế rộng, trong khi các thử nghiệm đối với mơ tơ thì khơng có;
- Trong thử nghiệm ơ tơ, khối lượng của xe là tương đối lớn, vì vậy thời gian quá độ do sự xáo trộn trên đường hoặc sự tháo dây cáp kéo là tương đối nhỏ so với trường hợp xảy ra đối với mô tô; - Đối với thử nghiệm ô tô, chuyển động lắc dọc và chuyển động lắc ngang là nhỏ, trong khi đối với thử nghiệm mơ tơ có thể có các góc lắc dọc và góc lắc ngang tạm thời trước va chạm;
- Đối với thử nghiệm mô tô, cẳng tay của người nộm đỡ một phần thân trên, và bàn tay giữ tay lái của xe tạo cơ sở cho sự nâng đỡ này. Về điểm này, cẳng tay và bàn tay của người nộm trở nên quan trọng hơn rất nhiều.
Ngoài ra, một vấn đề đối với quy định lực kéo tại khớp theo SAE là chúng khơng có các giá trị sai số. Một vấn đề khác nữa là trên thực tế thì kiểu dáng thiết kế của rất nhiều người nộm Hybrid III là tương đối thô sơ. Đồng thời, rõ ràng là nếu một khớp nào đó được chỉnh đặt với bất cứ giá trị nào nhỏ hơn 1,0 g thì nó sẽ khơng đỡ được khối lượng phần cơ thể liền kề và phần cơ thể đó sẽ quay ngay cả khi người nộm đang ở trạng thái nghỉ. Trong điều kiện sử dụng, nếu một khớp nào đó được chỉnh đặt với giá trị lớn hơn 1,0 g một chút thì nó cũng vẫn sẽ có xu hướng quay do tác động của rung động và các chuyển tiếp. Như vậy câu hỏi đặt ra là: “Giá trị của lực kéo tại các khớp nên bằng bao nhiêu để có thể ngăn ngừa sự quay do ảnh hưởng của rung động và các chuyển tiếp nhưng lại không lớn quá để tránh tác động đến chuyển động của người nộm?". Để khảo sát cho câu hỏi này, nhiều phép mô phỏng ba chiều thân hình cứng đã được thực hiện nhờ sử dụng cơng thức cho mơ hình khớp nối hóa tồn thân (Obergefell và các tác giả, 1988) với bộ thông số của người nộm Hybrid III của Không quân Mỹ (Kaleps và các tác giả, 1988). Phép mô phỏng thực hiện cho một người nộm đặt trên một xe mô tô hạng trung thông thường đang chạy với vận tốc 48 km/h va chạm vào giữa sườn một xe ô tô đứng im. Phép mô phỏng được thực hiện nhiều lần, trong đó biến số duy nhất qua các lần thực hiện là độ lớn của mômen ma sát Culông (lực kéo tại khớp) tại mỗi khớp có thể chuyển động của người nộm. Ban đầu, tất cả các khớp được chỉnh đặt với giá trị mômen Culông là 1 g (nghĩa là giá trị mômen được chỉnh đặt bằng trọng lượng của phần cơ thể liền kề nhân với khoảng cách từ khớp đến trọng tâm của phần cơ thể liền kề đó). Dữ liệu đầu ra là biểu đồ lịch sử thời gian của chuyển động người nộm theo va chạm tính đến thời điểm va chạm của mũ bảo hiểm vào nóc xe. Chỉ số đầu ra được chọn làm gia tốc tổng hợp cực đại của phần đầu, trở thành một trong những biến số liên quan đến chấn thương có độ nhạy cao hơn trong mơ hình va chạm này. Tiếp theo, va chạm được thực hiện lại với việc chỉnh đặt lại tất cả giá trị lực kéo tại khớp là 0,5 g; và sau đó lần lượt là 2 g, 3 g,... 6 g. Kết quả cuối cùng được thể hiện trên Hình F.1.
Hình F.1 - Ảnh hưởng của lực kéo khớp đến gia tốc lớn nhất của đầu trong va chạm theo phương 90 ° vào bên cạnh xe ô tô
Kết quả của phép mơ phỏng trên máy tính cho thấy gia tốc tổng hợp cực đại của đầu gần như không thay đổi khi giá trị lực kéo tại khớp thay đổi từ 1 g đến 2 g.
Dựa theo kết quả này, đồng thời xét đến sự thô ráp của các khớp ma sát của người nộm Hybrid III, giá trị tối thiểu là 1 g và giá trị tối đa là 2 g đã được đề xuất trở thành các giá trị sai số của việc chỉnh đặt người nộm xe mơ tơ; hoặc nói cách khác, ở trạng thái tĩnh, mỗi khớp sẽ không chuyển động dưới tác dụng của trọng lực phần cơ thể liền kề, nhưng sẽ chuyển động dưới tác dụng của 2 lần trọng lực đó.
Các kinh nghiệm sau đó đã chỉ ra rằng khó có thể áp dụng một mức sai số hẹp hơn mức nói trên, do sự thô ráp của các khớp ma sát của người nộm Hybrid III.
trong giai đoạn xe chạy đà trước va chạm, phần thân trên của người nộm có thể nghiêng sang trái hoặc sang phải. Sau đó, lại có đề xuất rằng điều này có thể được khắc phục bằng cách nới rộng mức sai số lực kéo tại khớp đối với khớp khuỷu tay lên thành 3 g đến 4 g, và đối với khớp cổ tay lên thành 5 g đến 6 g.
Các mức lực kéo này sau đó đã được khẳng định qua thử nghiệm. Hai phép thử trên tấm trượt HyGe đã được thực hiện với thiết bị thử dựa theo mẫu xe mô tô BMW K 100 RT. Một người nộm nam giới Hybrid III phân vị 50 có cấu trúc kiểu đứng/ngồi đã được sử dụng. Bàn tay tiêu chuẩn được thay thế bằng phụ tùng số 065-322048 của công ty Itoh-Seiki. Người nộm được bố trí theo quy trình nêu từ 5.3.4. đến 5.3.5. Phép thử thứ nhất được thực hiện với giá trị lực kéo tại các khớp ở tay được chỉnh đặt từ 1 g đến 2 g. Phép thử thứ hai được thực hiện với giá trị lực kéo tại các khớp ở tay được chỉnh đặt theo Bảng A.2.
Các mục tiêu phân tích phim được đặt trên người nộm tại các vị trí vai, khuỷu tay và bàn tay. Các mục tiêu này cùng với trọng tâm mũ bảo hiểm được phân tích theo quy trình đã nêu trong TCVN 7973-4 (ISO 13232-4).
Kết quả được thể hiện trong Hình F.2 cho thấy: khơng có sự khác biệt về quỹ đạo chuyển động của đầu và vai, chỉ có một thay đổi nhỏ trong quỹ đạo của khuỷu tay và bàn tay.