12524

12524

مدل سازي بيومكانيكي بدن انسان در معرض ارتعاشات قائم به منظور ارزيابي پارامترهاي راحتي

كارشناسي ارشد

خودرو - طراحي سيستم هاي تعليق، ترمز و فرمان

تيرماه 1388

تيرماه 1388

دكتر جواد مرزبان راد

چكيده امروزه انسان¬ها به¬طور مداوم در معرض ارتعاشات هستند. به منظور بررسي راهكار¬هايي براي كاهش ارتعاشات، وجود مدل¬هاي رياضي كه رفتاري مشابه با بدن را نشان دهند ضروري است. در اين پايان نامه سه مدل بيومكانيكي به منظور بررسي ارتعاشات قائم وارده به بدن انسان در حوزه فركانسي معين ايجاد گرديد. مدل¬ها شامل مدل دو درجه آزادي بهينه¬سازي شده، مدل هفت درجه آزادي با ساختار پيشنهادي و مدل جديد ماتريسي مي¬باشند. براي معتبر¬سازي مدل-ها، مي¬بايست نتايج مدل¬هاي حاضر انطباق منحني خوبي با نتايج آزمايشگاهي پيشين داشته باشند. با مورد لحاظ قرار دادن اين مسئله مقادير اجرام، سختي¬ها و ميرايي¬هاي مدل¬ها به كمك الگوريتم ژنتيك و از طريق معيار سراسري يكي از روش¬هاي بهينه¬سازي چند¬هدفه به¬دست آمدند. تمام مدل¬هاي ايجاد شده توانستند نتايجي بهتر از نتايج مدل¬هاي گذشته در مقايسه با كارهاي آزمايشگاهي ايجاد كنند. همچنين براي اولين بار در مدل¬سازي بيومكانيكي بدن انسان از ماتريس سختي و ميرايي به جاي فنر و دمپر استفاده گرديد و توانست علاوه بر سادگي و كاهش درجات آزادي مدل، جواب¬هاي مناسب¬تري نسبت به مدل¬هاي چند¬جسمه متداول ايجاد كند. با كمك مدل¬ها، فركانس¬هاي طبيعي بدن انسان به¬دست آمدند و همچنين انتقال¬پذيري ارتعاشات در بدن انسان نشسته روي صندلي بدون پشتي و داراي پشتي با يكديگر مقايسه شدند. در پايان نمودارهاي متفاوتي جهت بررسي كيفيت راحتي از تحريك مدل¬ها در فركانس¬هاي مختلف رسم گرديد. از مدل¬هاي حاضر مي¬توان در طراحي، بهينه¬سازي و كنترل ارتعاشات وارد به انسان، براي سيستم¬ تعليق خودرو يا صندلي استفاده كرد. همچنين اين مدل¬ها در سنجش پارامترهاي راحتي سرنشينان وسايل نقليه كاربرد دارند. واژه‌هاي كليدي: مدل بيومكانيكي بدن، ارتعاشات قائم، الگوريتم ژنتيك، بهينه¬سازي چند هدفه.