风力灭火机手传振动人体生物力学响应特性研究

发布时间：2021-05-15 15:47

　　在我国森林消防事业中,便携式风力灭火机使用率极高,在长期操作设备的情况下,会导致操作者出现身体疾病。大量研究表明,由于作业环境十分恶劣,长期接触手传振动的操作者,会在外周血管、神经或肌肉骨骼产生疾病,手部末端或者手臂神经产生功能性障碍,统称为手臂振动综合征,也就是振动病。长期接触手传振动会给操作者带来非常严重的危害,因此从人机工程学角度对手传振动的特性开展研究十分必要。本课题主要研究手传振动的建模方法,建立了五自由度手臂振动模型,并依据建立的模型,对手臂各个关键部位的能量吸收进行评估。本文建立了手传振动的人体手臂模型,并依此模型分析了风力灭火机手传振动分布式振动能量吸收。在此基础上主要工作如下:1.根据手臂系统的生物动力学特征及在振动过程中人体手臂动态平衡状态,对手臂进行力学分析列写出手臂系统的平衡方程式,建立了五自由度人体手臂机械等效模型。2.为辨识手传振动特性方程中的参数设计了一套完整的测试系统,该平台由信号发生装置、激振装置、测量装置、推握力测量系统以及加速度采集设备组成。3.将采集的信号运用matlab软件进行随机信号分析,将这些输入输出数据用作系统辨识,得出人体手臂各个关节部... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的目的及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 手传振动引起的疾病
        1.2.2 手传振动的评价体系
        1.2.3 手传振动建模方法
    1.3 本章小结
2 人体手传振动手臂建模
    2.1 介绍
        2.1.1 三自由度人体手臂模型
        2.1.2 四自由度人体手臂模型
    2.2 手臂系统的生物力学模型
    2.3 本章小结
3 人体手臂手传振动生物力学特性响应
    3.1 介绍
    3.2 手臂系统的动力学响应实验室测量
        3.2.1 试验方法及数据分析
        3.2.2 实验系统搭建
        3.2.3 随机振动源信号分析与产生
        3.2.4 测量的重复性和再现性
        3.2.5 不同测试者间的差异性
    3.3 测量生物力学响应的平均值
        3.3.1 驱动点阻抗
        3.3.2 振动传递率
    3.4 本章小结
4 人体手臂模型参数辨识
    4.1 介绍
    4.2 手臂模型参数介绍
    4.3 目标函数和最优化问题的解
    4.4 手臂模型参数辨识方法
    4.5 手臂模型参数辨识结果
        4.5.1 肘部90度姿态模型的响应
        4.5.2 肘部90度姿态模型参数
    4.6 本章小结
5 风力灭火机手传振动分布式振动能量吸收
    5.1 介绍
    5.2 握力、推力、姿势对手传振动能量吸收功率评估的影响
    5.3 风力灭火机手传振动手臂响应特性
        5.3.1 风力火火机特性响应研究
        5.3.2 模型计算所得振动传递率与实际测量值比较
    5.4 风力灭火机手传振动能量吸收的方法
    5.5 风力灭火机手传振动能量吸收数据
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
个人简介
导师简介
致谢


【参考文献】：
硕士论文
[1]便携式风力灭火机的人机工程学研究[D]. 王林杰.北京林业大学 2015



本文编号：3187907