Model rozpraszania namiaru energii w kręgosłupie poddanym drganiom mechanicznym

• Autorzy: Krakówka M.

Warianty tytułu

EN

A dissipation model of over-threshold energy in a human vertebral spine excited by random vibrations

• Konferencja: QSEV'05 (4 ; 2005 ; Kraków)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaproponowano algorytm sumowania po czasie ponadprogowej ilości energii oraz wskazano na możliwość unormowania dopuszczalnego czasu ekspozycji człowieka na drgania losowe. W reprezentatywnym dla zagrożenia zdrowotnego fragmencie, znajdującym się pomiędzy kręgami L4 a L5 dyskretnego modelu MBS, kierowcy umiejscowiono efektywną sprężynę. Charakteryzuje się ona progową wartością skrócenia na wzór materiału sprężysto-plastycznego. Powyżej granicy progowej zachodzi rozpraszanie energii sprężystej. Poniżej tej granicy i przy odciążaniu sprężyna zachowuje się klasycznie. Sumowaniu podlega tylko rozpraszana część energii. W sformułowaniu warunku zdrowotnego dla czasu ekspozycji kierowcy na drgania zasugerowano, że zsumowana w cyklu pracy ilość energii nie powinna przekroczyć pewnej wyskalowanej wartości dopuszczalnej.

EN

In the paper an algorithm for the time summation of the over-threshold energy portion and, as a result, a possibility of the normalizing time interval for human subject to random vibrations are proposed. An effective spring is placed in a representative of heaIth protection section sited between the vertebras L4 and L5 of the discrete MBS driver model. The spring is characterized by a threshold value of shortening, typical of the elastic-plastic material model. Exceeding the over-threshold limit the elastic part of energy is to be dissipated, while below this border as well as in an unloading process the spring acts in the cIassical way. Only the dissipated part of energy is summing up. The health condition suggested for time exposure of drivers under random excitations states that the energy portion accumulated during a work cycIe should not exceed a calibrated allowable value.

Słowa kluczowe

PL

drgania; kręgosłup; siedzisko; zmiany

EN

changes; seat; vertebra; vibration

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 102, z. 3-M
• Strony: 165--174
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wz.

Twórcy

autor

Krakówka M.

• Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego, Warszawa

Bibliografia

• [1] Nader M., Modelowanie i symulacja oddziaływania drgań pojazdów na organizm człowieka, Prace Naukowe, Transport z. 46, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2001.
• [2] Korzeb J., Metoda oceny wpływu drgań na kręgosłup lędźwiowy operatora w układzie człowiek-pojazd, rozprawa doktorska, Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej, 2003.
• [3] ISO 2631-1:1997 (Załącznik B).
• [4] Lespessailles E., Jullien A., Eynard E., Harba R., Jacquet G., Ildefonse J.P., Ohley W., Benhamou C.L., Biomechanical properties of human on calcanei: relationships with bone density and fractal evaluation of bone microarchitecture, Journal of Biomechanics, 31, 1998, 817-824.
• [5] Myers B.S., McElhaney J.H., Richardson W.J., Nightingale R.W., Doherty B.J., The influence of end condition on human cervical spine injury mechanism, Proceedings of the 35th Strapp Car Crash Conference No. 912915, 1991, 391-399.
• [6] Kim H.S., Al-Hassani S.T.S., A morphological model of vertebral trabecular bone, Journal of Biomechanics, 35, 2002, 1101-1114.
• [7] Xinghua Z., He G., Dong Z., Bingzahao G., A study of the effect of non-linearities in the equation of bone remodeling, Journal of Biomechanics, 35, 2002, 951-960.
• [8] Będziński R., Biomechanika inżynierska. Zagadnienia wybrane, Wydawnictwa Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1997.
• [9] Olszak W., Sawczuk A., Wprowadzenie w teorię plastyczności, Polska Akademia Nauk, Biuro Kształcenia i Doskonalenia Kadr Naukowych, Warszawa 1962.
• [10] Kruszewski J., i in., Metoda Elementów Skończonych w dynamice konstrukcji, Arkady, Warszawa 1984.
• [11] Nader M., Application of the energy flow measurement method for estimation of the vehicle vibration effect on human organism, Proc. of the 13lh Conference of the European Society of Biomechanics September 2002 Wrocław, Acta of Bioengineering and Biomechanics, Vol. 4, Suppl. 1, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej 2002, 829-831.
• [12] Nader M., Experimental investigations of special vehicles vibration with regard to their influence on human organism. Engineering Transaction, Vol. 48, issue 2, Polish Academy of Science, 2000, 119-134.