CCF20121101001

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest:

- przeprowadzenie pomiarów przyspieszeń poszczególnych obszarów ciała człowieka przy zadanym wymuszeniu sinusoidalnym w paśmie częstotliwości od 1 do 20Hz na siedzisko człowieka,

wyznaczenie transmitancji przyspieszeń (siedzisko - głowa, siedzisko - klatka piersiowa, siedzisko - brzuch) dla dwóch różnych pozycji siedzących, określenie w jakim stopniu poszczególne transmitancje zależą od przyjmowanych postaw.

2. Wprowadzenie

Rozprzestrzenianie się drgań mechanicznych w organizmie jest funkcją wielu zmiennych charakteryzujących źródło drgań, układ źródło drgań -człowiek oraz sam ustrój człowieka. Dominującą rolę odgrywa pozycja ciała człowieka, która wpływa na powierzchnię kontaktu człowieka z płaszczyzną drgającą na położenie kręgosłupa, stopień napięcia różnych grup mięśniowych tułowia i kończyn dolnych. Sposób ułożenia ciała wpływa również na sprężyste i tłumienne własności ustroju i decyduje o wzajemnym położeniu mas w jego obrębie. Prowadzi to nie tylko do zmiany częstotliwości drgań własnych, ale także do istotnej zmiany przeniesienia drgań w poszczególnych pasmach częstotliwości. Wielu badaczy ogranicza najczęściej badania do jednego lub dwóch miejsc ustroju siedzącego człowieka.

Celem prowadzonych badań reakcji ciała człowieka na drgania jest między innymi zbudowanie mechanicznego modelu odwzorowującego reakcję ciała człowieka poddawanego wymuszeniom zarówno harmonicznym jak i stachostycznym w określonym zakresie częstotliwości.

Pod pojęciem modelu mechanicznego człowieka rozumie się taki układ mechaniczny ze skupionymi lub rozłożonymi masami, którego impedancja mechaniczna lub transmitancja są zgodne według określonego kryterium ze znalezioną impedancja lub transmitancją ciała człowieka. Przyjmując odpowiedni model biomechaniczny człowieka istnieje możliwość określenia występujących oddziaływań dynamicznych między drganiami siedziska pojazdu a drganiami wybranych narządów człowieka, których funkcjonowanie ma wpływ na zdrowie kierowców-operatorów i bezpieczeństwo ruchu pojazdów. Z punktu widzenia mechaniki ciało ludzkie można traktować jako ciągły układ sprężysto-tłumiący. W celu uproszczenia analizy drgań takiego układu, zastępuje się go często dynamicznie równoważnym modelem dyskretnym o wielu stopniach swobody. Ciało człowieka i jego narządy, układy narządów podobnie jak podatne układy techniczne mają określone częstości własne. W przypadku wystąpienia wymuszeń drgań o częstościach zgodnych z częstościami drgań własnych narządów, dochodzi do powstania drgań rezonansowych w układzie człowieka, często

0    amplitudach znacznie przekraczających amplitudy drgań pobudzających, powodujących wystąpienie określonych patologii. Wynika stąd wniosek, że przy konstruowaniu maszyn

1    urządzeń technicznych, z którymi bezpośrednio styka się człowiek, należy wykluczyć możliwość wystąpienia źródeł drgań o częstościach zbliżonych do częstości własnych odpowiednich narządów człowieka.

Biorąc pod uwagę modelowanie, badania można podzielić na kilka grup: badania dotyczące transmitancji, impedancji, komfortu (ankietowe).