基于智能手机的实验数据用于校准生物动态弹-质量-阻尼器 (SMD) 步行者模型
Chiara Bedon1, Martina Sciomenta2, Alessandro Mazelli1
1Department of Engineering and Architecture, University of Trieste, 34127 Trieste, Italy.
Sensors (Basel, Switzerland)
|March 17, 2025
概括
这项研究校准了Spring-Mass-Damper (SMD) 生物动力学模型,使用智能手机数据分析结构中人类引起的振动. 该方法为评估行人与结构相互作用和改进结构设计提供了一种实用方法.
科学领域:
- 结构工程 结构工程
- 生物力学 生物力学
- 振动分析 振动分析
背景情况:
- 人类引起的结构振动通常使用简化生物动力学模型进行分析.
- 人与结构相互作用 (HSI) 的准确建模对于结构设计和振动可用性至关重要.
- 来自行人的垂直反应力是一个关键的输入,受多个参数的影响.
研究的目的:
- 为了优化对合并弹-质量-阻尼器 (SMD) 生物动力学模型的输入参数的校准.
- 引入和验证基于智能手机的方法来获取用于HSI分析的行人数据.
- 评估基于智能手机的校准策略的准确性和通用性.
主要方法:
- 利用基于智能手机的获取来记录行人群中心 (CoM) 运动.
- 应用了Spring-Mass-Damper (SMD) 模型,将行人表示为单个自由度 (SDOF) 系统.
- 从各种行人和基建 (混凝土板,木地板) 后处理了145个原始步态.
主要成果:
- 基于智能手机的校准显示,关键行人参数与之前的研究结果密切匹配.
- 实验结果验证了拟议方法的潜力和准确性.
- 该研究评估了对结构效应的校准输出的有效性和敏感性.
结论:
- 基于智能手机的策略为HSI分析提供了实用和通用的方法.
- 这种方法有可能取代更复杂的实验室设置,用于生物动力学模型校准.
- 这些发现支持改善了对行人引起的振动的结构设计.
