La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Candidato: Guido Carbini Relatore: Prof. Ettore Pennestrì Correlatori: Ing. Daniele Carnevale Ing. Lorenzo Mariti Facoltà di Ingegneria Meccanica 1Facoltà

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Candidato: Guido Carbini Relatore: Prof. Ettore Pennestrì Correlatori: Ing. Daniele Carnevale Ing. Lorenzo Mariti Facoltà di Ingegneria Meccanica 1Facoltà"— Transcript della presentazione:

1 Candidato: Guido Carbini Relatore: Prof. Ettore Pennestrì Correlatori: Ing. Daniele Carnevale Ing. Lorenzo Mariti Facoltà di Ingegneria Meccanica 1Facoltà di Ingegneria

2 Obiettivi Creare una strumentazione e una metodica per la misurazione delle vibrazioni come previsto dalla ISO 2631 Identificare un modello matematico di impronta black- box, che descriva la risposta di un passeggero in un veicolo soggetto a vibrazioni in funzione delle caratteristiche antropometriche della persona Creare un database di funzioni di trasferimento STH attraverso il quale parametrizzare i coefficienti della stessa in base ai fattori antropometrici significativi per la risposta alle vibrazioni del corpo umano Correlare i coefficienti della STH con i parametri meccanici 2Facoltà di Ingegneria

3 Introduzione Whole Boby Vibration Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni ISO 2631 Modello Natura delle vibrazioni Ambiente Caratteristiche antropomentriche { 3Facoltà di Ingegneria Frequenze pericolose per la salute: da 0,5 a 5 Hz La ISO 2631 fornisce un metodo generale per la misurazione degli effetti di vibrazioni comprese tra 1 e 80 Hz sul corpo umano Come affrontare il problema Metodo analitico (diretto) Metodo statistico - sperimentale (indiretto) Apparent Mass (AM) Driving-Point Mechanical impedence (DPM) Seat-To-Head transmissibility (STH) { Accelerazione Le vibrazioni trasmesse al corpo intero possono provocare sensazioni di disagio o malessere, influenzare le capacità prestazionali umane o presentare un rischio per la salute e la sicurezza

4 ISO 2631 Definisce i metodi per quantificare le vibrazioni trasmesse al corpo intero (WBV) in relazione a: Facoltà di Ingegneria4 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni la salute umana e il benessere la probabilità di percezione delle vibrazioni lincidenza del male dei trasporti Fornisce precise indicazioni riguardo il posizionamento dei sensori Fornisce le curve di ponderazione in frequenza delle accelerazioni in funzione della direzione della vibrazione

5 ISO 2631 Indice r.m.s. Facoltà di Ingegneria5 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni La normativa definisce l'accelerazione quadratica media ponderata in frequenza, come indice della dose di vibrazione assorbite da un individuo in una singola direzione Per contributi di vibrazioni in più direzioni si ricorre alla seguente formula con { k z = 1 k x = 1,4 k y = 1,4

6 Decreto Legislativo n.187 Il decreto legislativo definisce dei limiti alla dose di WBV assorbite da un individuo in un periodo di riferimento di 8 ore: Facoltà di Ingegneria6 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni il valore limite di esposizione giornaliero è 1,15 m/s 2 il valore d'azione giornaliero è 0,5 m/s 2 Attraverso la seguente espressione è possibile proiettare l'esposizione alla WBV durante le 8 ore:

7 Come affrontare il problema Coefficiente di trasmissibilità STH: Facoltà di Ingegneria7 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni Modello di Wan e Schimmels Modello sperimentale Approccio Black-Box

8 Acquisizione dei Dati Strumenti Facoltà di Ingegneria8 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni 1.Antenna GPS: Garmin 18x USB 2.Accelerometro Triassiale Phidget PC portatile e programma in linguaggio C++

9 Acquisizione dei Dati Setup Iniziale Facoltà di Ingegneria9 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni

10 Acquisizione dei Dati Postura del tester Facoltà di Ingegneria10 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni Tracciato per i test

11 Acquisizione dei Dati Raccolta dati attraverso il software compilato in C++ Facoltà di Ingegneria11 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni Parametri del tester: peso, altezza, sesso, età, corporatura; Numero di acquisizioni: 256, 512, 2048, 8192; Controlli: corretto collegamento dei sensori, calcolo dellinclinazione iniziale dellaccelerometro; Acquisizioni delle accelerazioni lungo gli assi x, y e z.

12 Facoltà di Ingegneria Meccanica12

13 Analisi dei Dati Elaborazione dei dati: Facoltà di Ingegneria13 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni Filtraggio del segnale Accelerazione alla Testa Non FiltrataAccelerazione alla Testa Filtrata Accelerazioni nel dominio della frequenza Accelerazione alla TestaAccelerazione al Sedile Coefficiente di Trasmissibilità STH Identificazione della fdt dove:n b è il numero di poli al numeratore; n a è il numero di poli al denominatore; n c è il numero di poli del polinomio di regressione del rumore; n k è ritardo dei campioni.

14 Analisi dei Dati Modello Sperimentale Facoltà di Ingegneria14 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni Scelta dei parametri: Analisi dei Residui Output: laccelerazione alla testa solo tramite prove sperimentali senza conoscere il sistema umano in termini di masse ed elementi molla-smorzatore Database dei coefficienti della funzione di trasferimento STH: Campagna sperimentale effettuata su 40 tester

15 Correlazione tra le caratteristiche antropometriche degli individui e i coefficienti della funzione di trasferimento STH determinati con la funzione ARMAX di MATLAB; Facoltà di Ingegneria15 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni tra i coefficienti della funzione di trasferimento con la risposta di un sistema meccanico a 3 gradi di libertà per determinare i parametri meccanici massa (m i ), molla (k i ) e smorzatore (c i ) del corpo umano.

16 Correlazione Database dei valori dei coefficienti del numeratore b i e del denominatore a i della funzione di trasferimento Facoltà di Ingegneria16 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni

17 Correlazione Grafici 3D per i parametri del database Facoltà di Ingegneria17 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni

18 Correlazione Tabella riassuntiva dei coefficienti p ij per i parametri a i e b i Facoltà di Ingegneria18 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni

19 Correlazione Facoltà di Ingegneria19 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni Parametro a 2

20 Correlazione Sistema meccanico Facoltà di Ingegneria20 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni

21 Correlazione Facoltà di Ingegneria21 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni

22 Conclusioni Obiettivi raggiunti Facoltà di Ingegneria22 Introduzione Acquisizione dei dati Analisi dei dati CorrelazioneConclusioni Applicazioni Approfondimenti Creare una strumentazione low-cost Identificare un modello matematico Parametrizzare i coefficienti della STH Correlare i coefficienti STH con i parametri meccanici Calcolo dell'indice rms previsto dalla ISO 2631 Variare la frequenza di eccitazione del sistema auto-tester Utilizzare come sorgente di vibrazioni una pedana vibrante

23 Grazie per lattenzione Facoltà di Ingegneria23


Scaricare ppt "Candidato: Guido Carbini Relatore: Prof. Ettore Pennestrì Correlatori: Ing. Daniele Carnevale Ing. Lorenzo Mariti Facoltà di Ingegneria Meccanica 1Facoltà"

Presentazioni simili


Annunci Google