風(fēng)力滅火機(jī)手傳振動人體生物力學(xué)響應(yīng)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-15 15:47
在我國森林消防事業(yè)中,便攜式風(fēng)力滅火機(jī)使用率極高,在長期操作設(shè)備的情況下,會導(dǎo)致操作者出現(xiàn)身體疾病。大量研究表明,由于作業(yè)環(huán)境十分惡劣,長期接觸手傳振動的操作者,會在外周血管、神經(jīng)或肌肉骨骼產(chǎn)生疾病,手部末端或者手臂神經(jīng)產(chǎn)生功能性障礙,統(tǒng)稱為手臂振動綜合征,也就是振動病。長期接觸手傳振動會給操作者帶來非常嚴(yán)重的危害,因此從人機(jī)工程學(xué)角度對手傳振動的特性開展研究十分必要。本課題主要研究手傳振動的建模方法,建立了五自由度手臂振動模型,并依據(jù)建立的模型,對手臂各個關(guān)鍵部位的能量吸收進(jìn)行評估。本文建立了手傳振動的人體手臂模型,并依此模型分析了風(fēng)力滅火機(jī)手傳振動分布式振動能量吸收。在此基礎(chǔ)上主要工作如下:1.根據(jù)手臂系統(tǒng)的生物動力學(xué)特征及在振動過程中人體手臂動態(tài)平衡狀態(tài),對手臂進(jìn)行力學(xué)分析列寫出手臂系統(tǒng)的平衡方程式,建立了五自由度人體手臂機(jī)械等效模型。2.為辨識手傳振動特性方程中的參數(shù)設(shè)計(jì)了一套完整的測試系統(tǒng),該平臺由信號發(fā)生裝置、激振裝置、測量裝置、推握力測量系統(tǒng)以及加速度采集設(shè)備組成。3.將采集的信號運(yùn)用matlab軟件進(jìn)行隨機(jī)信號分析,將這些輸入輸出數(shù)據(jù)用作系統(tǒng)辨識,得出人體手臂各個關(guān)節(jié)部...
【文章來源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究的目的及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 手傳振動引起的疾病
1.2.2 手傳振動的評價(jià)體系
1.2.3 手傳振動建模方法
1.3 本章小結(jié)
2 人體手傳振動手臂建模
2.1 介紹
2.1.1 三自由度人體手臂模型
2.1.2 四自由度人體手臂模型
2.2 手臂系統(tǒng)的生物力學(xué)模型
2.3 本章小結(jié)
3 人體手臂手傳振動生物力學(xué)特性響應(yīng)
3.1 介紹
3.2 手臂系統(tǒng)的動力學(xué)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)室測量
3.2.1 試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)分析
3.2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建
3.2.3 隨機(jī)振動源信號分析與產(chǎn)生
3.2.4 測量的重復(fù)性和再現(xiàn)性
3.2.5 不同測試者間的差異性
3.3 測量生物力學(xué)響應(yīng)的平均值
3.3.1 驅(qū)動點(diǎn)阻抗
3.3.2 振動傳遞率
3.4 本章小結(jié)
4 人體手臂模型參數(shù)辨識
4.1 介紹
4.2 手臂模型參數(shù)介紹
4.3 目標(biāo)函數(shù)和最優(yōu)化問題的解
4.4 手臂模型參數(shù)辨識方法
4.5 手臂模型參數(shù)辨識結(jié)果
4.5.1 肘部90度姿態(tài)模型的響應(yīng)
4.5.2 肘部90度姿態(tài)模型參數(shù)
4.6 本章小結(jié)
5 風(fēng)力滅火機(jī)手傳振動分布式振動能量吸收
5.1 介紹
5.2 握力、推力、姿勢對手傳振動能量吸收功率評估的影響
5.3 風(fēng)力滅火機(jī)手傳振動手臂響應(yīng)特性
5.3.1 風(fēng)力火火機(jī)特性響應(yīng)研究
5.3.2 模型計(jì)算所得振動傳遞率與實(shí)際測量值比較
5.4 風(fēng)力滅火機(jī)手傳振動能量吸收的方法
5.5 風(fēng)力滅火機(jī)手傳振動能量吸收數(shù)據(jù)
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個人簡介
導(dǎo)師簡介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]便攜式風(fēng)力滅火機(jī)的人機(jī)工程學(xué)研究[D]. 王林杰.北京林業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:3187907
【文章來源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究的目的及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 手傳振動引起的疾病
1.2.2 手傳振動的評價(jià)體系
1.2.3 手傳振動建模方法
1.3 本章小結(jié)
2 人體手傳振動手臂建模
2.1 介紹
2.1.1 三自由度人體手臂模型
2.1.2 四自由度人體手臂模型
2.2 手臂系統(tǒng)的生物力學(xué)模型
2.3 本章小結(jié)
3 人體手臂手傳振動生物力學(xué)特性響應(yīng)
3.1 介紹
3.2 手臂系統(tǒng)的動力學(xué)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)室測量
3.2.1 試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)分析
3.2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建
3.2.3 隨機(jī)振動源信號分析與產(chǎn)生
3.2.4 測量的重復(fù)性和再現(xiàn)性
3.2.5 不同測試者間的差異性
3.3 測量生物力學(xué)響應(yīng)的平均值
3.3.1 驅(qū)動點(diǎn)阻抗
3.3.2 振動傳遞率
3.4 本章小結(jié)
4 人體手臂模型參數(shù)辨識
4.1 介紹
4.2 手臂模型參數(shù)介紹
4.3 目標(biāo)函數(shù)和最優(yōu)化問題的解
4.4 手臂模型參數(shù)辨識方法
4.5 手臂模型參數(shù)辨識結(jié)果
4.5.1 肘部90度姿態(tài)模型的響應(yīng)
4.5.2 肘部90度姿態(tài)模型參數(shù)
4.6 本章小結(jié)
5 風(fēng)力滅火機(jī)手傳振動分布式振動能量吸收
5.1 介紹
5.2 握力、推力、姿勢對手傳振動能量吸收功率評估的影響
5.3 風(fēng)力滅火機(jī)手傳振動手臂響應(yīng)特性
5.3.1 風(fēng)力火火機(jī)特性響應(yīng)研究
5.3.2 模型計(jì)算所得振動傳遞率與實(shí)際測量值比較
5.4 風(fēng)力滅火機(jī)手傳振動能量吸收的方法
5.5 風(fēng)力滅火機(jī)手傳振動能量吸收數(shù)據(jù)
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個人簡介
導(dǎo)師簡介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]便攜式風(fēng)力滅火機(jī)的人機(jī)工程學(xué)研究[D]. 王林杰.北京林業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:3187907
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