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椅背倾斜对人体在垂直振动下坐在刚性座椅上的生物动力学响应的影响机制( Mechanism associated with the effect of backrest inclination on biodynamic responses of the human body sitting on a rigid seat exposed to vertical vibration )
C Liu Y Qiu
车辆中的司机和乘客通常坐着，背部用靠背支撑着。在车辆中有靠背的坐姿会影响人体的生物动力学反应和坐姿舒适性。了解背部支撑对人体生物动力学响应的影响有助于改善汽车平顺性。本研究旨在通过实验和模型分析，找出坐垫对坐垫和坐垫垂直振动时表观质量影响的机理。14名受试者坐在不同靠背倾角为0、10、20、30°的刚性座椅上，在0.5ms R.M.S.下暴露于垂直振动时的表观质量。在座椅盘和靠背处测量0.5至20赫兹。作者对先前开发的生物动力学模型进行了更新，以包括人体背部与座椅靠背之间的相互作用，以表示每个倾斜靠背受试者的测量响应。确定了靠背倾斜度对生物动力学响应和模型参数的影响。结果表明，随着靠背倾角的增大，坐垫垂直顺行表观质量的共振频率增大，坐垫前后横轴表观质量的共振频率减小，而坐垫正向表观质量的共振频率不变。统计分析发现，随着靠背倾斜度的增加，坐骨结节处、大腿中部和前侧软组织的垂直刚度以及腰椎关节处的刚度呈下降趋势，而坐骨结节处软组织的前后刚度和阻尼呈上升趋势。通过对14名受试者正中表观肿块模型的分析，揭示了人体的振动模式，包括骨盆和大腿的前后滑动运动、坐骨结节和大腿下软组织的垂直运动以及脊柱的弯曲运动。
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