Menschmodelle bei niedrigen Beschleunigungen Helmut Mutschler

Menschmodelle
et al. (1991) zeigen deutlich die nichtlineare Abhängigkeit. Nichtlineare Ansätze für
die Kraftelemente zwischen den Wirbeln, wie sie in Ma et al. (1995) beschrieben
sind, versprechen biomechanisch genauere Modelle zu verwirklichen.
3.1.3 Sitzmodell
Bei der Modellierung der Sitzkontakte werden wie bei den in Abbildung 5-7 gezeigten
Modellierungen ebenfalls unterschiedlich komplexe Methoden eingesetzt. Die
einfachste Art eines Sitzmodells ist in Abb. 5 eingezeichnet, ein lineares Feder-
Dämpferelement. Ein differenzierteres Modell ist z. B. in Kirchknopf et al. (2001)
zu finden. Hierin werden 5 Kraftelemente mit zum Teil nichtlinearem Verhalten zur
Beschreibung des Sitzkontaktes verwendet. Durch eine Anpassung der Parameter
an Messungen wurde dieses Modell validiert. Eine FEM-Simulation mit anschließender
Modenreduktion führte im Vergleich zu einem MKS-Ansatz zu einem noch
exakteren Sitzkontaktmodell (vgl. Hix et al. 2000). Methoden zur Vermessung der
Schwingungseigenschaften von Sitzen werden in Mansfield und Griffin (1993, 1996),
Nishiyama et al. (2000) wiedergegeben. Für diese Untersuchung wurde ein MKS-
Sitzmodell aus 5 Starrkörpern mit nichtlinearen Kraftelementen verwendet, ähnlich
dem Modell aus Kirchknopf et al. (2001), jedoch wurde das Maxwellelement noch
nicht implementiert. Die Daten für die Parametrisierung des Sitzes wurden durch
Anpassungen des Modells an die Messungen gewonnen und für die folgenden Simulationen
beibehalten.
3.2 Antropometrisches Modell
Für die Entwicklung von Maßkleidung, die genau an den Menschen angepasst ist, bedarf
es detaillierter Kenntnisse der individuellen menschlichen Größenausprägungen.
In diesem speziellen Beispiel muss die Maßkleidung durch eine Vermessung des
jeweiligen individuellen Menschen angepasst werden. Auch im Bereich der MKS-
Menschmodellierung ist es vorteilhaft, exakte Menschmodelle zu verwenden. In Hatze
(1979) ist z. B. ein Algorithmus vorgestellt, welcher aus einem Messdatensatz
eines Menschen (der Datensatz besteht vorwiegend aus Längen und Umfängen) die
kinematisch relevanten Größen berechnet.
Um sich die Vermessung jedes Individuums zu ersparen, wird eine statistisch repräsentative
Gruppe vermessen und die Ergebnisse werden in einer mathematischen
Beschreibung dargestellt. Beispiele für derartig zusammengestellte statistische Vermessungen
sind DIN 33402 (DIN, 1986) oder NASA (McConville und Laubach,
1978). Ähnliches Vorgehen ist z. B. in Leva (1996) angeführt, allerdings ist die vermessene
Gruppe dort deutlich kleiner. In Abb. 8 ist das Ergebnis derartiger Vermessungen
für die Gesamtkörpergröße dargestellt. Meist wird die vermessene Gruppe
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