海洋平台振动对人体工作性能的影响研究

发布时间：2017-10-10 03:40

  本文关键词：海洋平台振动对人体工作性能的影响研究

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【摘要】：在海洋工程领域，绝大多数事故的产生是由人因失误引起。其中由于环境的物理因素导致工作人员的工作能力下降，是人因失误产生的重要原因。由于海洋环境的复杂性，海洋平台会存在复杂的振动，影响船员的稳定性及感知能力，从而降低船员的工作能力。因此，本文对海上平台的人体工作能力展开研究。 本文利用刚体模型，对人体的稳定性进行分析。利用瞬态分析，计算得到了人体摆动稳定区域，平动稳定区域和平台存在倾角时的平动稳定区域。利用动态分析，计算得到了关于振幅和频率的稳定区域，加速度幅值和激励周期的稳定区域。这些稳定区域可以为企业安全管理提供数据支持。 利用非线性动力学方程组，对人体的非线性响应特征进行分析。对人体的周期响应、准周期响应、混沌响应和倾覆进行了分析，，并研究了不同参数对人体响应性质和响应强度的影响。 利用Adams构建了人体运动仿真模型，对振动平台上的站姿人体模型的响应进行了仿真。利用运动仿真，对理论结果进行了对比验证。 利用GUI模块编制人机工程学软件，实现屏幕的振动，测量得到人的视觉反应时。通过改变振动的频率和振幅，得到了不同强度的振动对人体感知能力的影响。并对比分析了水平振动和竖直振动对人体影响的差别。
【关键词】：海洋平台 动力学 稳定性 感知能力 工作间断
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：C912.6;U674.38
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-16
• 1.2.1 海洋工程中的人因研究10-11
• 1.2.2 人体动力学模型研究现状11-15
• 1.2.3 振动对人的感知能力影响研究现状15-16
• 1.3 本文主要内容16-17
• 2 海洋平台上的人体稳定性分析17-36
• 2.1 海洋平台的运动17-19
• 2.2 海洋平台上的人体瞬态稳定性分析19-24
• 2.2.1 人体瞬态失稳方程20-21
• 2.2.2 基于瞬态失稳的振动稳定区域21-24
• 2.3 海洋平台上的人体动态稳定性分析24-36
• 2.3.1 人体动态分析方程24-25
• 2.3.2 人体动态稳定区域25-29
• 2.3.3 相位差对人体稳定性的影响29-32
• 2.3.4 频率比对人体稳定性的影响32-36
• 3 海洋平台上的人体非线性动力学响应分析36-50
• 3.1 人体的运动响应36-39
• 3.1.1 倾覆（overturning）36-37
• 3.1.2 周期响应（periodic response）37-38
• 3.1.3 准周期响应（quasi-periodic response）38
• 3.1.4 混沌响应（chaotic response）38-39
• 3.2 利用庞加莱映射分析不同的运动响应39-42
• 3.3 不同因素对人体响应的影响分析42-49
• 3.3.1 倾覆系数对人体响应的影响42-44
• 3.3.2 人体的体型对人体运动响应的影响44-45
• 3.3.3 载荷环境对人体响应的影响45-49
• 3.4 结论49-50
• 4 海洋平台上的人体运动仿真50-57
• 4.1 概述50-51
• 4.2 基于 Adams 的人体动力学模型51-53
• 4.3 振动平台上的人体运动仿真53-57
• 5 振动对人体感知能力的影响分析57-66
• 5.1 概论57
• 5.2 基于 GUI 的人体感知实验系统57-59
• 5.3 频率对人体感知能力的影响59-61
• 5.3.1 水平振动实验分析59-60
• 5.3.2 竖直振动实验分析60-61
• 5.4 振幅对人体感知能力的影响61-64
• 5.4.1 水平振动实验分析62-63
• 5.4.2 竖直振动实验分析63-64
• 5.5 平台振动对人体感知能力的影响分析64-66
• 6 结论及展望66-68
• 6.1 本文总结66
• 6.2 工作展望66-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-73
• 个人简历73
• 硕士期间发表论文情况73-74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 余新刚;刘华;杨嘉陵;;人体冲撞耐受性分析中的数值模型[J];航空学报;2008年02期

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3 汪芳子,宣渝峡,王志,戴诗亮,姬春亮;不同方向随机振动下人体动态响应特性的研究[J];航天医学与医学工程;1991年02期

4 夏群生,房立新,刘训忠;立姿人体垂直振动模型[J];汽车技术;1997年11期

5 颜t樉

本文编号：1004166