基于人体振动试验的坐姿人体模型研究

为了能够准确模拟人体受振特性,基于多体动力学原理,将人体简化成头部、上躯干、下躯干和腿臀部4集总质量、12自由度多刚体模型,模型中考虑上躯干、下躯干和腿臀部之间的腰部肌肉作用,各部分之间采用线性等效弹簧和阻尼进行连接。借助振动试验台,对8名志愿者进行了坐姿低频振动试验,得到了人体在垂向激励(0~20 Hz)和纵向激励(0~15 Hz)下座椅-头部的振动传递特性曲线。模型中模拟人体动态特性的48个刚度、阻尼参数,采用自适应模拟退火算法对试验得到的座椅-头部振动传递特性曲线进行参数辨识来确定。结果显示,12自由度多刚体动力学人体模型仿真曲线与试验曲线相一致,模型能够较为准确反映人体受振特性。