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Keywords
- Biomechanics Laboratory (1)
- Countermovement Jump (1)
- Floor Vibrations (1)
- Force Plate (1)
- Gait Analysis Laboratory (1)
In biomechanics laboratories the ground reaction force time histories of the foot-fall of persons are usually measured using a force plate. The accelerations of the floor, in which the force plate is embedded, have to be limited, as they may influence the accuracy of the force measurements. For the numerical simulation of vibrations induced by humans in biomechanical laboratories, loading scenarios are defined. They include continuous motions of persons (walking, running) as well as jumps, typical for biomechanical investigations on athletes. The modeling of floors has to take into account the influence of floor screed in case of portable force plates. Criteria for the assessment of the measuring error provoked by floor vibrations are given. As an example a floor designed to accommodate a force platform in a biomechanical laboratory of the University Hospital in Tübingen, Germany, has been investi-gated for footfall induced vibrations. The numerical simulation by a finite element analysis has been validated by field measurements. As a result, the measuring error of the force plate installed in the laboratory is obtained for diverse scenarios.
Die dynamische Belastung durch Sprünge von Menschen ist eine der maßgebenden personeninduzierten Einwirkungen bei dem Nachweis der Gebrauchstauglichkeit von Decken mit schwingungsgefährdenden Geräten. Sie kommt beispielsweise in Ganglaboren und anderen Forschungseinrichtungen bei biomechanischen Untersuchungen in der Sprungkraftdiagnostik vor. Die in diesem Zusammenhang typischen Sprungarten, nämlich der Countermovement Jump (beidbeiniger vertikaler Sprung mit Ausholbewegung) und der Drop Jump (Niederhochsprung), wurden anhand von über 200 Kraftverlaufsmessungen analysiert und daraus die dazugehörigen idealisierten Belastungsmodelle ermittelt. Damit wurde ein vereinfachtes Nachweisverfahren zur Abschätzung der Schwingungsantwort einer Decke entwickelt. Als Ergebnis kann die Beschleunigung der Decke in Abhängigkeit von der modalen Masse und den Werten der Eigenformen am Lastangriffspunkt und am Ausgabepunkt angegeben werden.