Naslov
Primjena dinamike sustava krutih tijela na proučavanje čovjekova gibanja
(Application of Multibody Dynamics to the Study of Human Body Movement)

Autori
Terze, Zdravko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
13.12

Stranica
100

Mentor
Muftić, Osman

Ključne riječi
dinamička simulacija; dinamika čovjekova gibanja; dinamika mehaničkih sustava; diferencijalno-algebarski sustavi jednadđbi
(dynamic simulation; dynamics of human movement; multibody dynamics; differential-algebraic equations)

Sažetak
Proucavanje gibanja slozenih biodinamickih sustava, a napose covjeka, podrucje je primjenjene mehanike koje je najnovijim rezultatima istrazivanja nelinearnih dinamickih sustava cvrstih i krutih tijela dobilo nov poticaj za potanko dinamicko opisivanje takvih slozenih procesa. Ocekuje se da ce upravo biodinamicki sustavi biti središte podrucne znanstvene pozornosti slijedecih godina. S tim u svezi, ovom je disertacijom predlozen izvorni pristup zadacama kinematicke i dinamicke analize te nelinearne dinamicke simulacije prostornih slozenih makro pokreta covjekova tijela. Kao primjer slozenog trodimenzijskog makro pokreta, odabrano je gibanje gornjeg dijela trupa te ruke s reketom ispitanika tijekom izvodenja tenis udarca. Opisani pristup temeljen je na najnovijim teorijskim formulacijama te rezultatima istrazivanja iz podrucja dinamike sustava cvrstih i krutih tijela te mjerenju karakteristicnih kinematickih znacajki proucavanih gibanja. Mjerenje je provedeno utvrdivanjem trodimenzijskih putanja znacajnih tocaka tijela stereofotogrametrijskim postupcima na temelju obradenog materijala, snimljenog pomocu cetiri TV kamere CCD tipa. Pored kinematicke analize te rješavanja inverzne dinamicke zadace proucavanih pokreta, izvršena je i njihova dinamicka simulacija, izracunavanjem vremenskih dinamickih odziva usvojenih biomehanickih modela. Usporedbom simulacijskih rezultata, izracunatih algoritmima oblikovanim na temelju razlicitih suvremenih metoda formulacije potrebnih jednadzbi gibanja te numerickog izracunavanja vremenskog odziva nelinearnih dinamickih sustava, s izmjerenim vrijednostima pracenih parametara, ispitana je primjenjivost analiziranih postupaka u svrhu izracunavanja izravne dinamicke zadace covjekovih prostornih pokreta. Na temelju rezultata takve anPVAe predlozen je stabilan matematicki model za efikasan pristup dinamickom modeliranju takvih slozenih zadaca. Zbog izrazito nepravilnih ulaznih funkcija ciji tok karakteriziraju skokovita nerepetitivnost te veliki gradijenti promjena znacajnih parametara, rješavanje izravne dinamicke zadace prostornih covjekovih pokreta postavlja velike zahtjeve pred numericki postupak izracunavanja trazenih odziva. Stoga se ocekuje da ce se formulirani model, provjeren na takvim zadacama, s uspjehom moci primjeniti i pri dinamickim simulacijama prostornih kinematickih lanaca tehnickih sustava slicne strukture, ciji je dinamicki odziv, zbog jednostavnijih znacajki gibanja, opcenito uzevši, jednostavnije odrediti.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA