کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4976757 1451836 2018 19 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Modelling vertical human walking forces using self-sustained oscillator
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی نیروهای قدمای عمودی انسان با استفاده از نوسان ساز خودکفا
کلمات کلیدی
نوسانگر خودمراقبتی، نوسانگر ون در پل، نوسانگر ریلی، نوسانگر دافینگ، نیروی پیاده روی عمودی، تعامل انسان و ساختار،
ترجمه چکیده
این مقاله یک مدل از یک نوسانگر خوددار است که می تواند به طور قابل اعتماد نیروی تماس عمودی بین پاهای یک عابر پیاده سالم و سطح حمایت سفت و محکم ایجاد کند. این مدل به واسطه ماهیت خودپنداره روند پیاده روی، یعنی یک عابر پیاده، انرژی لازم برای تولید انرژی بدن را تکرار می کند. مدل مشتق شده، تلفیقی از شناخته شده های نوسانگرهای رایلی، ون دوال و دافینگ است. بعضی از اصطلاحات غیرخطی اضافی برای تولید هارمونی های فرد و حتی هارمونیک مشاهده شده در داده های نیروی اندازه گیری آزمایشگاهی اضافه می شوند. پارامترهای مدل از سوابق نیرویی به دست آمده به علت دوازده پیاده از قدم زدن در تردمیل ابزار با ده سرعت با استفاده از روش حداقل مربع خطی. تجزیه و تحلیل پایایی با استفاده از روش تعادل انرژی و روش تحرک انجام شد. نتایج حاصل از مدل توافق خوب با نتایج تجربی را نشان می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر پردازش سیگنال
پیش نمایش مقاله
مدل سازی نیروهای قدمای عمودی انسان با استفاده از نوسان ساز خودکفا
چکیده انگلیسی
This paper proposes a model of a self-sustained oscillator which can generate reliably the vertical contact force between the feet of a healthy pedestrian and the supporting flat rigid surface. The model is motivated by the self-sustained nature of the walking process, i.e. a pedestrian generates the required inner energy to sustain its repetitive body motion. The derived model is a fusion of the well-known Rayleigh, Van der Pol and Duffing oscillators. Some additional nonlinear terms are added to produce both the odd and even harmonics observed in the experimentally measured force data. The model parameters were derived from force records due to twelve pedestrians walking on an instrumented treadmill at ten speeds using a linear least square technique. The stability analysis was performed using the energy balance method and perturbation method. The results obtained from the model show a good agreement with the experimental results.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Mechanical Systems and Signal Processing - Volume 99, 15 January 2018, Pages 345-363
نویسندگان
, , , ,