本文關鍵詞： 加速度 雙足模型 步行力 傳感器　出處：《昆明理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著人行作用引起的大跨結構振動的危害逐漸增多,關于步行荷載理論和試驗的研究也越來越受到人們的重視,然而步行荷載的傳統試驗研究方法或多或少都存在各自缺陷。為了完善現有步行力測定試驗方法的不足,本文在雙足步行力模型的基礎上設計開發(fā)了一套利用人體加速度監(jiān)測系統測定步行力的方法,進而組織了多名特定測試者進行不同速度條件下步行力測定試驗,并對試驗數據處理和分析后得到了相關結論。具體研究內容和結論如下:1.通過對國內外步行力測定方法的現狀研究,針對現有試驗研究中測力板與壓力鞋存在的不足,提出通過改變試驗觀測對象即利用加速度傳感器測定測試者軀干加速度來測定步行力的方法。2.以修正雙足步行力模型為基礎,建立模型質心加速度與步行力之間的力學平衡方程。通過力學平衡方程提出利用人體加速度監(jiān)測系統測定步行力的新方法,并結合模擬驗算證實人體加速度監(jiān)測系統測定步行力的方法在理論上是可行且準確的。3.介紹人體加速度監(jiān)測系統和足底總壓力監(jiān)測系統設計和制作的全過程,闡明試驗儀器的設計思路,介紹試驗儀器的組成構造,并將傳感器參數及位置的選擇、儀器構件材料的取舍和壓力傳感器的標定過程逐一作出說明,確保試驗儀器能夠滿足試驗的基本要求。4.組織多名特定測試者進行不同速度工況下的步行力測定試驗,得到相關步行力試驗數據。通過對人體加速度監(jiān)測系統測定的試驗值和雙足步行力模型模擬值的比較分析,得到以下結論:(1)利用人體加速度監(jiān)測系統測定步行力的方法是可操作的,且測定的步行特征是有效的;(2)人體加速度監(jiān)測系統測得的步行力與雙足步行力模型模擬所反映的步行特征規(guī)律是基本一致的;(3)人體加速度監(jiān)測系統還無法有效反映不同人體特征參數測試者在不同速度工況下步行力的差異性。
[Abstract]:With the increasing damage of long-span structure vibration caused by pedestrian action, more and more attention has been paid to the research on the theory and test of walking load. However, more or less the traditional test methods of walking load have their own defects, in order to improve the existing testing methods of walking force. Based on the biped walking force model, a method of measuring walking force using human acceleration monitoring system is designed and developed in this paper, and then a number of specific testers are organized to test the walking force under different velocities. The specific research contents and conclusions are as follows: 1. Through the research of domestic and foreign walking force measurement methods, the current situation is studied. Aiming at the deficiency of the force measuring board and the pressure shoe in the existing test research. The method of measuring the walking force by changing the experimental object, I. E. measuring the torso acceleration of the tester by acceleration sensor, is put forward. 2. Based on the modified biped walking force model. The mechanical balance equation between the mass center acceleration and the walking force is established, and a new method of measuring the walking force by using the acceleration monitoring system of human body is put forward through the mechanical balance equation. The method of measuring walking force by human acceleration monitoring system is feasible and accurate in theory. 3. The whole process of design and manufacture of human acceleration monitoring system and total plantar pressure monitoring system is introduced. . This paper expounds the design idea of the test instrument, introduces the composition and construction of the test instrument, and explains the selection of the sensor parameters and position, the selection of the instrument components and materials, and the calibration process of the pressure sensor one by one. Ensure that the test instrument can meet the basic requirements of the test. 4. Organize a number of specific testers to carry out walking force testing under different speed conditions. The relative walking force test data were obtained. The experimental values measured by human acceleration monitoring system and the simulated values of biped walking force model were compared and analyzed. The following conclusion is drawn: (1) the method of measuring walking force by human acceleration monitoring system is operable, and the measured walking characteristics are effective. 2) the walking force measured by the human acceleration monitoring system is basically consistent with the walking characteristics reflected by the biped walking force model simulation; 3) the acceleration monitoring system can not reflect the difference of walking force under different speed conditions.
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP274;TU317

【參考文獻】

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本文編號：1459836