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题名面向振动响应特性的坐姿人体动力学模型
被引量：11
- 1
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作者
张志飞
胡正权
徐中明
贺岩松
黄深荣
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机构
重庆大学机械传动国家重点实验室
重庆大学汽车工程学院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期104-109,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(51109390)
中央高校基本科研业务费(CDJZR13110041)
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文摘
为了能准确地模拟人体的振动响应特性,并减少模型的复杂程度,结合分析力学和人体各部位实际状况,建立了六自由度坐姿人体动力学模型。列出了该模型的运动微分方程,并推导出人体振动响应特性的计算公式,以试验数据为依据,以动态等效质量和座位处到头部传递函数为目标,运用多目标优化方法获得了模型参数。结果显示,六自由度模型能准确的拟合人体振动响应特性曲线。将该模型与经典的集中参数模型(ISO 5982(2001)模型)和复杂生物力学模型(Tae-Hyeong Kim的模型)进行对比分析,该模型能更好地拟合试验数据,其结构简单却能相对完整、准确地反映人体动态特性,可用于人体振动响应仿真分析。
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关键词
人体动力学模型
全身振动
动态等效质量
传递函数
参数识别
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Keywords
dynamic model
whole-body vibration
apparent mass
transfer function
parametric identification
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分类号
TH113.1
[机械工程—机械设计及理论]
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题名基于人体动力学模型钢楼梯振动舒适度及其控制研究
被引量：8
- 2
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作者
张琼
陈凯
杜永峰
刘路路
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机构
兰州理工大学防震减灾研究所
兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心
东南大学土木工程学院
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出处
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2018年第1期153-160,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51668042,51508257)资助
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文摘
基于人体动力学模型研究钢楼梯人致振动舒适度问题,并利用TMD对其振动进行控制。采用移动质量-弹簧-阻尼的单自由度体系模拟人体动力学模型,将模型施加在钢楼梯有限元模型上,运用完全时程方法得到钢楼梯在人-结构动力相互作用下的动力响应,并对比分析不考虑人-结构动力相互作用时的动力响应,以峰值加速度为指标评估该楼梯的振动舒适度;对振动过大的钢楼梯,采用3种不同优化模型的TMD进行振动控制。结果表明：行人步频的倍频与结构自振频率相近时,考虑人-结构动力相互作用时结构加速度峰值多则会减小20%以上;3种不同优化模型的TMD都能够有效减小楼梯的振动响应,建议优先选用Warburton参数优化模型。
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关键词
钢楼梯
人体动力学模型
振动舒适度
人-结构动力相互作用
振动控制
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Keywords
steel stairl biodynamic modell vibration serviceability
human-structure dynamic interaction
vibration control
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分类号
TU391
[建筑科学—结构工程]
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题名人体分布式动力学模型及其参数识别
- 3
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作者
陈哲瑶
王浩祺
陈隽
赵咏芳
郭海玲
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机构
同济大学土木工程学院
上海中医药大学附属曙光医院
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出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期1468-1475,共8页
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基金
同济大学学科交叉联合攻关项目(2022-3-YB-06,ZYJKFW201811009)
国家自然科学基金资助项目(52178151)。
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文摘
建立人体动力学模型获取人体自振频率是土木工程、机械工程、交通工程、航空航天、康复医学等许多领域的共性科学问题,以往研究最常采用的弹簧-质量块-阻尼器集中质量模型,与实际人体质量、刚度沿身高的分布式特性并不相符。本研究提出含有生物自驱力的人体分布参数动力模型,理论上推导了自振频率的表达式,并据此提出了基于步态测试技术的频率识别算法。组织了247名测试者进行步态试验,识别了每位测试者的人体刚度和自振频率,进一步研究了识别参数的概率分布特征,并通过与以往研究结果对比、不同年龄段统计分析等,多角度验证了所提模型的合理性和适用性。
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关键词
人体动力学模型
参数识别
分布参数模型
弹簧-质量块-阻尼器模型
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Keywords
human body dynamics model
parameter identification
distributed parameter model
spring-mass-damper model
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分类号
R318.01
[医药卫生—生物医学工程]
TB18
[一般工业技术]
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题名高速动车组柔性车体-座椅-人体系统耦合振动特性
- 4
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作者
高建敏
王谢堂
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机构
西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室
赣州职业技术学院电气工程学院
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出处
《中国铁道科学》
北大核心
2025年第1期167-181,共15页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51735012)
国家轨道交通创新引智基地项目(B16041)。
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文摘
针对高速轻量化动车组与人体之间动力耦合振动特性研究不充分的问题,基于多体动力学理论和刚柔耦合理论,建立考虑动车组柔性车体与座椅及坐姿人体耦合振动响应的高速动车组柔性车体-座椅-人体耦合动力学模型,研究高速铁路随机轨道不平顺激励下人体生物力学特性对高速轻量化动车组振动特性的影响,以及车体柔性振动作用下不同座位处人体的动力响应特征。结果表明:人体生物力学特性会增大车体某些柔性模态频率;满座工况下,基于人车耦合动力学模型得出的5 Hz频率以上的共振峰频率和横向共振峰幅值较传统车辆动力学模型的大,而垂向共振峰幅值则较传统车辆动力学模型的小;车体振动响应的1阶峰值频率明显降低,而幅值则略有增加;人体在一定程度上起到阻尼吸振的作用,在300 km·h^(-1)行车速度和满座工况下,人体可明显抑制车体5 Hz频率以上的高频垂向振动,而弹性车体的振动则会激发人体垂向5.25 Hz和横向2.13 Hz频率左右的固有模态,使人体在该频域下的振动能量有所增加。因此,若以车体地板振动加速度代替人体响应评估高速动车组的振动舒适性,会与真实的人体振动程度存在一定偏差。
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关键词
高速动车组-座椅-人体耦合动力学模型
人体生物力学特性
耦合振动特性
轻量化车体
坐姿人体
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Keywords
High-speed EMU-seat-human body coupled dynamics model
Human body biomechanics characteristics
Coupled vibration characteristics
Lightweight carbody
Seated human body
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分类号
U270.1
[机械工程—车辆工程]
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题名基于自激励人体模型的人-结构竖向相互作用研究
被引量：17
- 5
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作者
谢伟平
冯金鹏
何卫
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机构
武汉理工大学土木工程与建筑学院
武汉理工大学理学院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2017年第21期28-33,共6页
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基金
国家自然科学基金(51508431)
中国博士后科学基金(2015M582288)
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文摘
基于自激励人体模型,建立了考虑人-结构竖向相互作用下行人过桥运动方程,提出了考虑步频主谐和亚谐分量的单人步行力模型,并通过单人过桥试验对该模型进行了验证;分析了人-桥竖向相互作用的变化规律及影响因素。结果表明,人体步频亚谐可能与结构的基频相近,从而引起较大的结构响应;结构固有频率和人/结构质量比对人-结构相互作用影响较大,当结构频率与步频及其主谐波分量频率接近时,耦合效应最显著,其对人体足底力影响最大。随着人/结构质量比的增加,人-结构相互作用逐渐增强。
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关键词
人致振动
竖向人体动力学模型
人-结构相互作用
足底力
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Keywords
human-induced vilDration
vertical human dynamic model
human-structure interaction
footfall force
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分类号
TU311.3
[建筑科学—结构工程]
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题名飞机应急着陆时的人体冲击响应研究
被引量：7
- 6
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作者
杨智春
颜璘娟
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机构
西北工业大学航空学院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2009年第5期10-12,26,共4页
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基金
国家自然科学基金(10672135)
教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-04-0965)资助
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文摘
针对飞机着陆撞击时人体的冲击响应问题,采用11自由度坐姿人体动力学模型,研究了从座椅到人体关键部位的振动传递率,并计算分析了坐姿人体在受到垂直方向上的冲击激励时的冲击响应。结果表明在飞机着陆撞击过程中,人体的腰椎响应较大,容易造成损伤,座椅对人体的支持刚度在冲击过程中对人体的冲击响应有较大影响,设计适当的座椅支持刚度可以减小人体的冲击响应。
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关键词
人体动力学模型
传递率
冲击响应
应急着陆
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Keywords
human body dynamics model
transmissibility
impact response
force-landing
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分类号
R852.21
[医药卫生—航空、航天与航海医学]
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题名一种水平激扰侧向作用于人体的响应
被引量：1
- 7
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作者
林循泓
孔维赠
刘振田
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机构
东南大学数学力学系
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
1997年第3期73-77,共5页
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文摘
本文分析了人体在水平激扰下频率、振幅与传递率的关系,同时给出了年龄、性别、握力等因素对传递函数的影响特征.文章还提出了人体在侧向姿态下的力学模型并识别了其参数.
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关键词
生物力学
动态响应
人体动力学模型
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Keywords
biomechanic, dynamical response, biodynamic modal
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分类号
O32
[理学—一般力学与力学基础]
R318.01
[医药卫生—生物医学工程]
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题名航天员失重环境下运动策略与效能分析
- 8
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作者
李志昌
黄倬然
李剑飞
曹哲
魏承
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机构
北京大学人民医院骨关节科
哈尔滨工业大学航天学院
北京空间飞行器总体设计部
中国航天科工集团有限公司
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出处
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2022年第2期13-21,共9页
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基金
国防科工局民用航天项目(D020201)。
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文摘
航天员在空间执行任务过程中由于受到空间微重力环境的影响,其运动的协调性以及平衡性均会与地面环境下的表现有所差异。以研究失重环境下航天员运动特点为目标,对航天员姿态调整策略进行动力学分析,并对运动过程人体效能进行评价。具体而言,在无外力/力矩驱动下,人体必须依靠四肢按一定的协调运动策略才能实现对躯干姿态的主动控制。而运动策略的分析则需要对人体全身运动过程的动力学原理进行研究。首先基于Newton-Euler法建立人体多刚体系统动力学模型,其次基于MBDyn软件以及计算力矩方法建立可对人体复杂运动过程进行仿真计算的闭环控制系统。最终,利用以上理论及系统,验证了人体依靠四肢按一定的运动策略进行姿态主动调节的可行性,所得各关节的动力学特性,为今后航天员执行任务过程动作设计提供了一定的理论支持。
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关键词
航天员
人体动力学模型
姿态调整策略
效能分析
多体动力学仿真
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Keywords
astronauts
human dynamics model
posture adjustment strategy
performance analysis
multibody dynamics simulation
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分类号
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名测井仪绞车主控台操纵装置的人机布局优化研究
被引量：2
- 9
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作者
郭琪
王小平
于明玖
杨延璞
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机构
西北工业大学工业设计研究所
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2014年第10期56-61,共6页
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基金
高等学校学科创新引智计划B13044资助项目(B13044)
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文摘
为了提高油田测井仪绞车使用过程中的舒适性和安全性,深入研究了测井仪绞车主控台操纵装置的优化布局方法。采用BP神经网络算法对主控台操纵装置在油田测井过程中的重要度和使用频次进行依次排序,为合理性布局提供数据支持;利用CATIA中的人机工效模块,以第50百分位数的男性人体模型为评定依据评测人体视域、上肢可达域的最优值,并利用人体动力学模型计算力矩和位移的关系,以此为依据,对操作者使用装置的舒适度进行优化设计,提出了合理性布局方案。
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关键词
操纵装置
人体模型
人机工效
人体动力学模型
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Keywords
control devices
human body model
ergonomicthe human body dynamic model
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分类号
TB18
[一般工业技术]
TB47
[一般工业技术—工业设计]
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