Modelowanie dyskretne w analizie drgań przenoszonych na osobę poruszającą się na wózku inwalidzkim
Wariant tytułu
Discrete modeling in the analysis of vibrations transmitted to a wheelchair user
Autor
Chwalik-Pilszyk, Gabriela
Promotor
prof. dr hab. inż. Marek S. Kozień
Promotor pomocniczy
dr inż. Magdalena Kromka-Szydek, prof. PK
Data wydania
2023
Data obrony
18.12.2023
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Słowa kluczowe
wózek inwalidzki, osoby niepełnosprawne, drgania ogólne
wheelchair, disabled person, whole-body vibration
Abstrakt
W ramach rozprawy doktorskiej zbudowano dyskretny model człowieka – użytkownika wózka inwalidzkiego wraz z wózkiem w trakcie jego jazdy biernej. Przeprowadzono również walidację doświadczalną stworzonego modelu oraz symulację numeryczną drgań przekazywanych na użytkownika przy ruchu wózka inwalidzkiego po nierównym podłożu. W celu zbudowania dyskretnego modelu użytkownika wózka inwalidzkiego zastosowano model Wan-Schimmels, opisujący dynamikę osoby w pozycji siedzącej. Model Wan-Schimmels o czterech stopniach swobody uzupełniono o element modelujący wózek inwalidzki. W pracy przeprowadzono symulację przy wykorzystaniu pakietu do analiz symbolicznych Maple V oraz pakietu metody elementów skończonych Ansys. Przedstawiono również model użytkownika wózka inwalidzkiego składający się z 15 brył sztywnych o 34 stopniach swobody zbudowany przy wykorzystaniu pakietu do analiz układów wieloczłonowych MSC Adams. W celu zweryfikowania parametrów modelu przeprowadzono szereg badań doświadczalnych, w szczególności w celu dobrania wartości współczynnika sprężystości i tłumienia pomiędzy segmentami odpowiadającymi wózkowi inwalidzkiemu i miednicy użytkownika. Kolejnym etapem pracy był pomiar drgań ogólnych na siedzisku, klatce piersiowej oraz na głowie użytkownika wózka inwalidzkiego. Dokonano również oceny wpływu drgań ogólnych, których źródłem jest ruch wózka inwalidzkiego po nierównym podłożu, na organizm ludzki. Ocena przeprowadzona została zgodnie z normą ISO 2631 (ISO 2631-1, 1997).
As part of the doctoral dissertation, a discrete model of a human - a wheelchair user with a wheelchair during its passive riding was built. Experimental validation of the created model and numerical simulation of vibrations transmitted to the user when the wheelchair is moving on an uneven surface were also carried out. In order to build a discrete model of a wheelchair user, the Wan-Schimmels model was used, describing the dynamics of a person in a sitting position. The Wan-Schimmels model with four degrees of freedom was supplemented with an element modeling a wheelchair. In this paper simulation was carried out using the Maple V symbolic analysis package and the Ansys finite element method package. Also presented is a wheelchair user model consisting of 15 rigid bodies with 34 degrees of freedom built using the MSC Adams multibody systems analysis package. In order to verify the parameters of the model, a number of experimental tests were carried out, in particular to select the values of elasticity and damping between the segments corresponding to the wheelchair and the user's pelvis. The next step in the dissertation was the measurement of whole body vibrations on the seat, chest and head of a wheelchair user. The impact on the human body of whole body vibrations caused by the movement of a wheelchair on uneven surface was also evaluated. The evaluation was based on ISO 2631 (ISO 2631-1, 1997).
Wydział
Wydział Mechaniczny
Status pracy dyplomowej
po obronie
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
