Humanschwingungen

Im Laufe der Technisierung wurden viele verschiedene maschinelle Helfer entwickelt. Mit den offensichtlichen Vorteilen, die diese mit sich bringen, geht jedoch in vielen Fällen einher, dass der Nutzer Schwingungen ausgesetzt ist. Die sich ebenfalls weiterentwickelnden Untersuchungsmethoden zeigen, dass die Schwingungen sich in unterschiedlicher Art und Weise auf die verschiedenenKörperteile des Menschen auswirken. Die Vibrationen können zu kurzzeitigen und dauerhaften physischen Veränderungen und damit einhergehenden gesundheitlichen Problemen führen. Um letztere zu vermeiden, gibt es nationale und internationale Standards betreffend der Messungen und Simulationen, sowie der Grenzwerte für die Gefahrenbeurteilung.

Bei handgehaltenen Geräten erfolgt die Übertragung der Schwingungen abhänging von diversen Einflüssen vom Griff in die Hand und weiter in den Arm. Sowohl hinsichtlich der Messungen, als auch der Simulationen stellt die Vielfalt der beeinflussenden Faktoren eine Herausforderung darEntscheidenden Einfluss auf die Ergebnisse von Messungen am Gerät haben unter anderem die Art und der Ort der Anbringung der Sensoren sowie den damit einhergehenden Vibrationseigenschaften. Bei den Simulationen und der Messung der Schingungsübertragung in das Hand-Arm-System des Menschen spielen die Ankopplung dessen an das Gerät, die Körperhaltung bei der Bedienung sowie die wenig einheitlichen physischen Eigenschaften der Nutzer eine Rolle.

Zur Simulation der Hand-Arm-Vibrationen werden vorranging Ein- oder Mehr-Freiheitsgrad-Modelle verwendet, deren Parameter so angepasst werden, dass die Ergebnisse denen einer Messung oder Messreihe entsprechen. Durch diese Vorgehensweise sind die Modelle in ihrer Anwendbarkeit beschränkt. Ein anderer Ansatz ist die Nutzung der Finite-Elemente-Methode und Mehrkörperdynamiksimulation. Die Messungen umfassen zwei Teilbereiche, jene, die die Vibrationen am Gerät ermitteln, und die, welche die Übertragung in das Hand-Arm-System des Handhabenden betrachten. Hierbei kommen neben Beschleunigungssensoren auch Laservibrometer, Temperatur- und Drucksensoren und Hochgeschwindigkeitskameras zum Einsatz.