导读:本文包含了人体振动环境论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:全身振动,全腰椎,叁维有限元模型,动态特性
人体振动环境论文文献综述
范威[1]（2017）在《振动环境下人体全腰椎动态特性的在限元研究》一文中研究指出近年来,随着经济的发展和社会的进步,汽车已经成为人类出行的主要交通工具,为人们的生活带来了方便,但也使得人们更加频繁的暴露于全身振动环境之下。鉴于此,越来越多的研究者开始关注全身振动对人体健康的影响。流行病学研究已经表明人体长期暴露于振动环境中会严重危害脊椎健康,增加椎间盘退化风险并引发腰痛,直接影响人们的工作效率和生活质量。因此,对振动环境下人体脊椎生物力学特性和损伤机理的研究具有重要的科学意义。然而,以往的研究主要集中在调查静态负载条件下人体脊椎的生物力学特性,很少有研究全面地量化分析存在生理压缩负载时整个腰椎系统的振动特性。为研究全身振动环境对人体脊椎动态特性的影响,以及振动环境下损伤脊椎对其临近组织的影响,本文建立了一个详细的人体全腰椎(L1-S1)叁维非线性有限元模型,并模拟了多种腰椎退化与损伤条件。整个腰椎系统所受到的生理压缩负载通过跟随载荷技术(Follower load)进行施加。利用该模型计算出振动条件下腰椎各个节段的动态响应结果,进行比较研究。本文具体研究内容如下:(1)利用CT扫描方法获得健康人体脊椎骨骼DICOM格式的轮廓结构数据,将这些数据导入Mimics软件提取出腰椎L1-S1段轮廓图像,重建为叁维CAD模型。再将该CAD模型导入有限元软件ABAQUS中,依据解剖结构添加椎间盘和韧带组织,最终建立完整的人体全腰椎叁维有限元模型。(2)在应用所建立的有限元模型进行分析计算之前,应对模型的有效性进行验证,以保证计算结果的准确性。在本文中模型验证包括两个部分:静态验证和动态验证。对于静态验证,所建模型在静态负载下(轴向压缩、前屈、后伸和侧弯)的预测结果与文献中的实验结果基本一致,均在实验结果范围之内;对于动态验证,所建模型在自由振动和受迫振动下的响应结果与文献中的相关实验结果也基本吻合。以上验证结果表明,本文所建立的有限元模型可用于相关的人体腰椎特性研究。(3)应用所建立的全腰椎有限元模型进行自由振动(模态)分析。通过动态响应结果(共振频率和模态振型)对人体腰椎的振动趋势进行研究,了解腰椎何处组织所受振动危害较大,避免人体暴露于潜在的有害振动环境之中,为腰椎的振动保护提供参考。此外,本文还模拟了几种典型的腰椎损伤条件,同样对这些损伤模型进行了模态研究,分析它们的动态特性。(4)应用所建立的全腰椎有限元模型进行受迫振动分析。通过分析轴向循环振动载荷下不同腰椎节段内应力和应变的时域响应,确定外界动态负载对人体腰椎动态特性的影响。为了与动态结果进行比较,本文还计算了相应静态负载下腰椎的受力变化,结果表明相比于静态负载,动态负载下椎间盘内的应力和应变明显增加。由此可见,振动载荷增加了腰椎退化与损伤的风险。此外,本文还研究了轴向压缩预载,循环负载频率等相关参数对腰椎时域动态响应的影响。(5)基于所建立的健康腰椎有限元模型,通过改变L4-L5节段椎间盘的几何尺寸和材料属性建立不同退变程度的全腰椎有限元模型,并对模型的有效应进行验证。随后,对这些退变的腰椎模型进行受迫振动分析,将所获得的椎间盘内应力和应变的时域响应结果与健康腰椎的结果进行对比,确定椎间盘退变对整个腰椎动态特性的影响。(6)应用所建立的全腰椎有限元模型,研究振动环境下人体腰椎组织材料的敏感性问题,分析椎骨组织和椎间盘组织材料特性的变化对整个腰椎系统动态特性的影响。(本文来源于《东北大学》期刊2017-06-01）
国云鹏,宋桂秋[2]（2015）在《基于高速铁路随机振动环境对人体腰椎影响的人机工程座椅设计》一文中研究指出为了设计出更好的高速列车座椅,提高乘客的乘坐舒适度,针对国内高速列车设计标准在生物力学方面缺乏明确规定的问题,建立了人体腰椎L1~L5的有限元模型,并对模型的合理性进行了实验和理论验证。对不同坐姿下的腰椎模型进行了静态和350km/h高速列车运行环境下的动力学分析,计算腰椎静态和外部激励作用下的结构响应情况,为高铁座椅的人机工程设计提供依据。(本文来源于《中国机械工程》期刊2015年03期）
张恩杰[3]（2012）在《车辆振动环境下人体脊椎动态特性分析》一文中研究指出随着汽车工业的迅猛发展,人们不仅仅满足于车辆性能,对车辆乘坐舒适性的要求也越来越高,脊椎在车辆振动环境下的动态特性及振动损伤问题也受到了研究者的广泛关注。了解人体脊椎的动态特性及寻找脊椎的振动保护方法值得进一步深入研究。本文对车辆振动环境下人体脊椎的静动态特性进行了研究。首先,应用Mimics和有限元分析软件ANSYS10.0建立人体脊椎T12-Pelvis叁维实体模型,依据解剖结构添加软骨和韧带。对所建立的有限元模型进行分析,并将仿真结果同已有实验数据作对比,以确保有限元模型的有效性。其次,应用ANSYS Workbench12.1对T12-Pelvis有限元模型每相邻节段进行垂直、前俯、后仰、侧弯和外旋坐姿下的静力分析,对所建立的模型整体进行四种坐姿下的静力分析。再次,分析人体脊椎动态特性对椎间盘材料属性的敏感度,对人体脊椎T12-Pelvis段有限元模型进行模态分析,提取固有频率及振型,研究脊椎在座椅约束下的动态特性。最后,对人体脊椎T12-Pelvis有限元模型进行谐响应分析,仿真结果同静态特性分析结果作对比,研究车辆行驶中动载荷对人体脊椎的影响。本文的研究结果为车辆座椅的设计提供了有力的参考。(本文来源于《东北大学》期刊2012-06-01）
杜阳阳[4]（2012）在《环境振动下人体动力特性和舒适度评价》一文中研究指出随着我国经济事业的迅速发展和城市规模的日益扩大，人们对生产、生活的环境质量要求不断提升，振动对人们的工作、生活和健康的影响已经越来越成为一个不可忽视的科学问题。环境振动破坏了人类与外界环境之间的和谐关系，国际上已经将其列为七大环境公害之一。因此，研究环境振动下人体的动力效应具有重要的意义，也是“以人为本”思想的体现。传统的研究大部分只考虑竖向振动对人体的影响与评价，将水平振动影响简单忽略，导致难以准确反映出人体的振动响应的情况。本文从水平两向振动的影响出发，通过人体动力特性的振动台试验，分析了人体动力响应并建立相应的人体动力学模型，对人体振动舒适度评价问题进行了研究，主要开展的工作和成果为：1.对20名受试者以坐姿、站姿、卧姿进行了水平双向输入白噪声的振动台试验。针对测试数据得出了基于不同姿势的人体频谱分布规律；从加速度时程、加速度傅氏谱等方面分析了人体动力响应特性；根据国内外现有标准给出的人体振动模型的相关研究，依据人体振动模型建立的方法，建立了水平两向基于不同工况（立、坐、卧姿）的人体动力模型。2.基于MATLAB优化工具箱，根据非线性最小二乘法进行数据拟合的原理，通过频响函数理论计算值与试验确定值的数据拟合，优化识别出了所建振动模型的质量、刚度、阻尼等动力学参数。3.设计制作了一种人体动力试验用传感器固定装置。该固定装置针对人体坐、立、卧叁种姿势，而且在人体的同一部位可同时采集到X、Y、Z叁个方向的数据，具有制作简单、使用方便、易于固定、对振动信号不易造成干扰等优点，具有较广泛实用价值。4.在对现有的人体振动舒适度评价方法进行总结研究的基础上，提出一种新的舒适度评价模型—人体振动舒适度综合评价方法，该评价方法将客观振动评价指标与主观的模糊语言量化成一定的关系，并综合考虑了不同振动强度、不同测点等多重因素带来的人体振动舒适度难以评价的问题。(本文来源于《北京工业大学》期刊2012-06-01）
苏琛[5]（2011）在《机动卫生装备舱室空气质量及振动环境与人体舒适性、工效性、安全性关系研究》一文中研究指出舱室空气质量及振动环境是机动卫生装备舱室微环境的重要构成因素,直接关系到舱室内医护人员和伤病员的身体健康、工作效率以及生命安全。本文以提高机动卫生装备舱室微环境质量、实现舱室内人员“安全、高效、舒适”为目标,研究了常规和生化防护两种条件下舱室空气质量及振动环境与人体舒适性、工效性、安全性的关系。分析了常规条件下舱室空气质量与人体舒适性的影响因素,建立了评价指标体系,确定了舒适性各影响因素的等级标准,提出了舒适性评价的灰色关联度方法。以某急救车为例,研究了高温、高湿条件下开启制冷空调30min和60min时舱室内卧姿伤病员、坐姿伤病员和站姿医护人员的舒适性。结果表明:高温高湿初始条件下舱室内人体舒适性为“不舒适”等级;30min时卧姿伤病员、坐姿伤病员、站姿医护人员的舒适性等级达到“最舒适”和“舒适”等级;60min时舒适性进一步提高;卧姿伤病员的舒适性优于坐姿伤病员和站姿医护人员的舒适性。分析了常规和生化防护条件下舱室空气质量与人体工效性的影响因素,分别建立了评价指标体系,确定了工效性各影响因素的等级标准,提出了工效性评价的模糊综合方法。以某急救车和手术方舱为例,分别研究了常规条件下高温、高湿环境开启制冷空调30min和60min时舱室内站姿医护人员的工效性和舱室升、降温过程中医护人员的工效性以及生化防护条件下医护人员的工效性。结果表明:高温高湿初始条件下舱室内站姿医护人员处于“工效性一般”等级,开启空调30min时达到“工效性优”等级、60min时工效性进一步提高;外界环境-41时,开启加热系统30min,舱室达到“工效性一般”等级,40min时达到“工效性良”等级;外界环境46时,开启制冷空调12min,舱室达到“工效性一般”等级,28min时达到“工效性良”等级。急救车通过生物污染区域运送和急救伤病员时,在超压防护不开空调和超压防护开启空调两种工况下,舱室整体和医护人员在各采样时刻的工效值均大于4,属于“工效性优”等级,能确保舱室内医护人员工效性不受影响;急救车运送生物污染伤病员或烈性传染病员时,在负压防护不开空调和负压防护开启空调两种工况下,随着舱室内生物污染物的扩散,舱室整体和医护人员工效值急剧降低,5min时工效值降为1,属于“工效性差”等级,舱室内医护人员若无采取有效的个人防护措施,将丧失作业能力。当手术方舱舱室外维埃克斯(VX)气溶胶浓度为0.1mg/L时,除左半区医生1和麻醉师出现中毒症状,基本丧失作业能力外,其他人员工作效率未受到太大影响;舱室右半区医护人员工作效率未受影响。分析了生化防护条件下舱室空气质量与人体安全性的影响因素,建立了评价指标体系,确定了安全性各影响因素的等级标准,提出了安全性评价的污染损失率方法。以某急救车和手术方舱为例,分别研究了急救车运送生物污染伤病员或烈性传染病员时在负压防护条件下舱室内医护人员的安全性和手术方舱遭遇氢氰酸(HCN)袭击时在过滤净化超压防护条件下舱室内医护人员和伤病员的安全性。结果表明:急救车在负压防护不开空调和负压防护开启空调两种工况下,随着舱室内生物污染物的扩散,5min时舱室整体和站姿医护人员的安全性均属于“极危险”等级,舱室内医护人员若无采取有效的个人防护措施,生命安全将受到威胁;当手术方舱舱室外HCN浓度为5mg/L时,除左半区医生1安全性受到威胁外,其他人员安全状况良好;舱室外HCN浓度增加到20mg/L时,舱室内安全程度明显下降,左半区医生1和麻醉师生命安全受到威胁,其他人员作业能力受到影响;在两种情况中,舱室右半区安全性均明显优于左半区,人员安全性较好。分析了舱室振动环境中振动频率、振动加速度和振动暴露时间对伤病员舒适性的影响,依据相关标准确定了舱室振动环境对坐姿和卧姿伤病员舒适性影响的评价方法。选取采用橡胶阻尼减振器和叁自由度零刚度减振器两级减振的某履带卫生急救车,通过各种工况条件下的行驶试验,研究了两级减振措施的减振效率以及坐姿和卧姿乘员的振动舒适性。结果表明:一级减振器起到了较好的减振效果,减振效率在56%～80%之间;二级减振器对卧姿乘员的减振效率优于坐姿乘员的减振效率,卧姿乘员舒适性优于坐姿乘员舒适性;两侧卧姿乘员舒适性评价等级处于“舒适”和“基本舒适”之间,且左侧卧姿舒适性总体优于右侧;左侧坐姿乘员舒适降低界限值为0.426h～1.348h,右侧坐姿乘员舒适降低界限值为0.175h～1.401h;左侧隔振型减振器减振效果优于右侧冲击型减振器减振效果。(本文来源于《中国人民解放军军事医学科学院》期刊2011-06-06）
郭立新,刘凯,张明[6]（2009）在《振动环境下人体脊椎的振动形态分析》一文中研究指出研究发现,振动环境对人体脊椎退化的影响是不可忽视的,即使是小幅值振动载荷的长期作用与累积也可以导致人体椎间盘的退化。人体在振动环境中,动态载荷对脊柱组织间产生的应力、应变,是同样大小静态载荷所产生的2-3倍。长时间的振动环境会加速人体脊椎组织的疲劳,长期(本文来源于《医用生物力学》期刊2009年S1期）
郭立新,刘凯,张明[7]（2009）在《振动环境下人体脊椎的振动形态分析》一文中研究指出研究发现,振动环境对人体脊椎退化的影响是不可忽视的,即使是小幅值振动载荷的长期作用与累积也可以导致人体椎间盘的退化。人体在振动环境中,动态载荷对脊柱组织间产生的应力、应变,是同样大小静态载荷所产生的2-3倍。长时间的振动环境会加速人体脊椎组织的疲劳,长期的振动环境会导致脊椎组织的退化。近年来的一些研究表明,车辆的振动问题仍是人体下腰痛发病率的一个重要原因,特别是在坦(本文来源于《第九届全国生物力学学术会议论文汇编》期刊2009-10-11）
张鄂,刘明利,邵晓春,单军勇,王东生[8]（2009）在《动态环境人-车系统的人体振动特性研究与仿真》一文中研究指出针对动态环境机械系统人-机界面设计的分析需要,应用人体动力学建模与人体振动实验相结合方法进行动态环境人-机系统的人体振动特性研究与仿真分析.依据多体系统动力学原理建立了人-车系统五自由度(5-DOF)坐姿人体全身垂直振动模型,经人体振动实验得到坐姿人体的传递函数曲线,采用参数识别方法获得人体的动力学参数,在此基础上,通过MATLAB/Bode对人体振动模型的模拟分析,得到了人体各部分的振动特性.用ADAMS/Vibration软件系统进行人体振动仿真试验,验证了5-DOF人体振动模型的人体振动特性研究结果的有效性.研究结果对于分析人-车系统的人体动力响应有着重要价值,可为动态环境机械系统的人-机界面设计提供重要参考,对客观评价人体坐姿的舒适性有指导作用.(本文来源于《工程设计学报》期刊2009年03期）
张向东,高捷,闫维明[9]（2008）在《环境振动对人体健康的影响》一文中研究指出随着科技的进步和社会经济的发展,振动充斥了人类的生存空间,人们暴露在环境振动中的时间与日剧增。振动已成为七大环境公害之一,给人体带来了各种不利的影响,也逐步引起了人们的高度重视。该文综述了影响人体振动的四个主要因素,针对人体泌尿、消化、神经、运动等多个系统分析了环境振动对人体健康影响和危害,结合国际标准和国内规范讨论了人体对振动的感受以及控制标准。(本文来源于《环境与健康杂志》期刊2008年01期）
黄志奇,陈东义,王厚军[10]（2007）在《可穿戴计算机所处的人体振动环境研究》一文中研究指出可穿戴计算机所提供的全新的人机交互模式,决定了人体环境即为其工作环境。人体在运动时会产生振动,可穿戴计算机长期在振动环境下使用,其电气性能与可穿戴性能都会受到影响。对走动和跑动两种状态下人体适于放置可穿戴计算机的部位所产生的振动进行了测试和评估。有5名男生参加了测试,被测部位包括人体的上臂、前胸、腹部、腰部和大腿,对每一被测部位在水平方向和竖直方向上产生的振动进行了测试。通过对测试数据在时域和频域上的分析,得到了人体振动环境的特征。(本文来源于《振动与冲击》期刊2007年03期）
人体振动环境论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了设计出更好的高速列车座椅,提高乘客的乘坐舒适度,针对国内高速列车设计标准在生物力学方面缺乏明确规定的问题,建立了人体腰椎L1~L5的有限元模型,并对模型的合理性进行了实验和理论验证。对不同坐姿下的腰椎模型进行了静态和350km/h高速列车运行环境下的动力学分析,计算腰椎静态和外部激励作用下的结构响应情况,为高铁座椅的人机工程设计提供依据。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
人体振动环境论文参考文献
[1].范威.振动环境下人体全腰椎动态特性的在限元研究[D].东北大学.2017
[2].国云鹏,宋桂秋.基于高速铁路随机振动环境对人体腰椎影响的人机工程座椅设计[J].中国机械工程.2015
[3].张恩杰.车辆振动环境下人体脊椎动态特性分析[D].东北大学.2012
[4].杜阳阳.环境振动下人体动力特性和舒适度评价[D].北京工业大学.2012
[5].苏琛.机动卫生装备舱室空气质量及振动环境与人体舒适性、工效性、安全性关系研究[D].中国人民解放军军事医学科学院.2011
[6].郭立新,刘凯,张明.振动环境下人体脊椎的振动形态分析[J].医用生物力学.2009
[7].郭立新,刘凯,张明.振动环境下人体脊椎的振动形态分析[C].第九届全国生物力学学术会议论文汇编.2009
[8].张鄂,刘明利,邵晓春,单军勇,王东生.动态环境人-车系统的人体振动特性研究与仿真[J].工程设计学报.2009
[9].张向东,高捷,闫维明.环境振动对人体健康的影响[J].环境与健康杂志.2008
[10].黄志奇,陈东义,王厚军.可穿戴计算机所处的人体振动环境研究[J].振动与冲击.2007