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実験概要 実験概要 実験概要 実験概要

ドキュメント内 人体‐シート系の連成振動解析 (ページ 158-165)

付 録

A. ハンマリング実験

2 実験概要 実験概要 実験概要 実験概要

2-1 実験について実験について実験について実験について

本実験では,2脚のシートについて,2人の被験者でハンマリング加振実験を 行った.定盤にシートを固定し,シートと被験者の人体に加速度計を設置し,

計42軸の加速度伝達率を計測した.また,異なる 3方向への加振を行った.

2-2 実験装置実験装置実験装置実験装置

本実験で使用した実験装置の一覧を表1に示す.

Table 1 Experimental Instruments

Instrument Manufacturer Model

Impact Hummer PCB 086D05

FFT Analyzer NI PXI-1042

Accelerometer PCB M352 C66

Tri-axial Accelerometer PCB 356 A32/NC,A24/NC

Seat Pad Accelerometer PCB 356 B40

2-3 シートシートシートシート

本実験で使用するシートは,2種類である.第3章のシート単体加振実験と同 じ2脚を対象とした.シートについての説明を表2に示す.

Table 2 Experimental Seat Seat Characteristic

B New type

C Improve type of B

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2-4 実験条件実験条件実験条件実験条件

振動加速度測定位置

表3および図1,2に人体‐シートでの加速度測定点を示す.

Table 3 Arrangement of Accelerometers

No. Sensor Location Number of Accelerometers Direction Part

1 Rail 4 y

2 Seat Cushion Frame 4 x,y

3 Backrest Frame 5 x,y,z

4 Seat Pad on Seat Cushion Surface 1 x,y,z

5 Seat Pad on Backrest Surface 1 x,y,z

6 Shoulders 2 x,y,z

7 Breast 1 x,y,z

Seat

Boundary Human Body

シートパッドは,人体とシートの境界面の加速度を測定するために用いたも のである.背面部シートパッドはPCB 356A24の3軸加速度計を軟質発泡材パッ ドで覆ったものである.

Figure 1 Seat Pad Accelerometers

加振条件

本実験での加振条件を,表4に示す.また,加振部位(赤丸部,3カ所)と加 振方向を図2(a),(b),(c)に示す.

Table 4 Excitation Condition Position Direction Upper Left Backrest Frame X

Left Seat Cushion Frame Y Upper Right Backrest Frame Y and Z

ハンマーによる入力の大きさは,100N程度とした.

Figure 2(a) Backrest Frame (X direction)

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Figure 2(b) Seat Cushion Frame (Y direction)

Figure 2(c) Backrest Frame (Y and Z direction) and Accelerometer

シートポジション

2種類のシートについて,基本的には垂直加振実験と同様のシートポジション とし,以下の条件で実験を行った.

本実験は,シートを定盤に固定して行った.リクライニングについて,バッ クレスト(背もたれ)は,垂直加振実験と同様に基準点から 4 ノッチ起こした ところで固定とした.

座面部の高さについては,最上段(リフター上げ)と最下段(リフター下げ)

の2種類とした.

着座姿勢

垂直加振実験と同様に,本実験でも図3.3に示すように姿勢を統一した.その 姿勢も基本的には垂直加振実験と同様のものとした.

腰を深くシートに座り,臀部が簡単に動かないようにした.腰部の位置を決 めた後に,バックレストに自然に寄りかかり,背筋を伸ばして前方を見る.脚 は大腿部の裏側が一様に座面と触れるようにする.

本実験では,シートを座り換えて行うので,姿勢が変化していないか再現性 を確保した.指先の位置を確認するためにマーキングをし,踵の位置について は定盤上にマーキングをした.

Figure 3 Posture of Subject

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2-5 測定条件測定条件測定条件測定条件

本実験についての測定条件を表5に示す.

Table 5 Measurement Condition

Sampling Time [s] 4

Sampling Number 4096

Force Window: 100%

Exponentinal Window: 0.01 Window Function

本実験では,3カ所各々からのハンマリングによる力入力を受けた時の,加速 度計で計測された42軸の加速度を応答とする,FRFを計測した.

また,本実験では,1脚のシート,1人の被験者,1カ所の加振部位につき,3 回の測定を行った.

2-6 解析条件解析条件解析条件解析条件

本実験での解析での条件を表6に示す.

Table 6 Analysis Condition Frequency 1~80Hz Number of Averages 5

1脚のシート,1 人の被験者につき,5回のハンマリングによる力入力,加速 度応答のアクセレランスの計測を行った.それを3回行い,3回の平均を,1脚 のシート,1人の被験者における実験結果とした.

2-7 被験者データ被験者データ被験者データ被験者データ

本実験における被験者 2 名の身長,体重を表 7 に示す.本実験での被験者 1 は,垂直加振実験における被験者 2 と同一人物である.本実験の被験者 2 は,

垂直加振実験に参加していない,新たな被験者である.

Table 7 Subject Data Height[m] Weight[kg]

Sub.1 1.68 48.0

Sub.2 1.75 80.0

2-8実験手順実験手順実験手順実験手順

あるシート,あるシートポジション,ある加振方向において,ある被験者で の実験手順を示す.

① 被験者の両肩部,胸部に加速度計を取り付け,ヘッドギアを被った状態でシ ートに着座してもらう.この時に,着座姿勢についての指示をする.

② 入力である加振力が約100Nとなるように,ハンマリング加振を行う.この 時,コヒーレンス関数に注意する.

③ コヒーレンスが良好である事を確認し,5回のデータを取る.

1つのシートについて,各3ヵ所からの加振を行う.上記の方法について,3 方向から加振を行い,そのあと座面のリフターの上げ,下げを行う.

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