Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/1843/50379| Type: | Dissertação |
| Title: | Modelo biodinâmico para medição da transmissibilidade assento-à-mão da vibração de corpo inteiro |
| Other Titles: | Biodynamic model for measuring the seat-to-hand transmissibility of whole-body vibration |
| Authors: | Herbert Câmara Nick |
| First Advisor: | Maria Lúcia Machado Duarte |
| First Co-advisor: | Claysson Bruno Santos Vimieiro |
| First Referee: | Herbert Martins Gomes |
| Second Referee: | Lázaro Valentim Donadon |
| Abstract: | Este trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo biodinâmico no software Altair® Motion View representativo de quatro graus de liberdade do corpo humano sentado em uma plataforma vibratória de testes de vibrações humanas para se obter a transmissibilidade assento-à-mão no sentido vertical do eixo “z” ou seja, na direção longitudinal do corpo humano. Como conduta para validar o modelo biodinâmico proposto, realizou-se, a priori, testes utilizando uma plataforma vibratória com o intuito de submeter um grupo de 20 voluntários à exposição a Vibração de Corpo Inteiro (VCI) no sentido vertical (eixo “z”) de excitação, sendo: 10 voluntários expostos a 5 Hz com aceleração de 0,2 m/s² a 1,2 min e com aceleração de 0,5 m/s² a 3 min. Outros 10 voluntários expostos a 30 Hz com aceleração de 0,2 m/s² a 1,2 min e com aceleração de 0,5 m/s² a 3 min, de forma experimental, como sinal de entrada da excitação da VCI. Para a medição de aceleração de entrada foi utilizado um acelerômetro uniaxial no assento e para o sinal saída utilizou-se um acelerômetro triaxial na mão direita do voluntário, conforme as instruções das normas internacionais ISO 2631-1:1997 e ISO 5349-1:2001. Um modelo linear de quatro graus de liberdade foi desenvolvido para representar o comportamento biodinâmico de indivíduos submetidos à VCI longitudinal e nas condições apresentadas de um corpo humano sentado na plataforma de vibração. Os valores gerados da curva do modelo e da curva do experimento convergem para valores similares, o que significa a representação de um ajuste significativo entre as duas curvas, haja vista os resultados obtidos do coeficiente de correlação de curvas e os gráficos plotados pelo MATLAB®. A transmissibilidade (Tr) calculada experimentalmente para os parâmetros de excitação teve o mesmo comportamento de atenuação ou ampliação que o modelo proposto que podem ser constatados pelos gráficos boxplot gerados pelo IBM® SPSS Statistics. Percebeu-se que a frequência é uma variável mais impactante na transmissibilidade que a amplitude de aceleração. Com isso, conclui-se que utilizar modelos biodinâmicos simplificados representativos do corpo humano podem representar, com resultados significativos, situações reais de experimentos, levando-se em consideração as diferenças dos parâmetros biomecânicos. |
| Abstract: | This work aims to develop a biodynamic model in Altair® Motion View software representing four degrees of freedom of the human body sitting on a vibrating platform for testing human vibrations to obtain seat-to-hand transmissibility in the vertical direction of the z axis that is, in the longitudinal direction of the human body. To validate the proposed biodynamic model, tests were carried out, a priori, using a vibrating platform in order to submit a group of 20 volunteers to Whole Body Vibration (WBV) exposure in the vertical direction ("z" axis) of excitation, being: 10 volunteers exposed to 5 Hz with acceleration of 0.2 m/s² during 1.2 min and with acceleration of 0.5 m/s² during 3 min; and another 10 volunteers exposed to 30 Hz with an acceleration of 0.2 m/s² during 1.2 min and with an acceleration of 0.5 m/s² during 3 min, experimentally, as an input signal of the WBV excitation. For the input acceleration measurement, a uniaxial accelerometer was used on the seat and for the output signal, a triaxial accelerometer was used in the volunteer's right hand, according to the instructions of the international standards ISO 2631-1:1997 and ISO 5349-1:2001. A linear model with four degrees of freedom was developed to represent the biodynamic behavior of individuals submitted to longitudinal WBV and in the conditions presented in a human body seated on the vibration platform. The curve generated from the model curve and the experiment curve converged to similar values, which means the representation of a significant fit between the two curves, given the results obtained from the correlation coefficient of curves and the graphs plotted by MATLAB®. The transmissibility (Tr) calculated experimentally for the excitation parameters had the same attenuation or amplification behavior as the proposed model, which can be seen by the boxplot plots generated by IBM® SPSS Statistics. It was noticed that the frequency is more impacting variable on the transmissibility than the amplitude of acceleration. With this, it is concluded that using simplified biodynamic models representative of the human body can represent, with significant results, real situations of experiments, taking into account the differences in biomechanical parameters. |
| Subject: | Engenharia mecânica Bioengenharia Biomecânica |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/50379 |
| Issue Date: | 30-Sep-2022 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Modelo biodinâmico para medição da transmissibilidade assento-à-mão da vibração de corpo inteiro.pdf | Modelo biodinâmico para medição da transmissibilidade assento-à-mão da vibração de corpo inteiro | 4.03 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.