This paper deals with the design of a car seat for enhancing dynamic ride quality using a Biomechanical Model that was developed from the measured whole-body vibration characteristic. For evaluation of seat ride quality, the z-axis acceleration of floor as an input of biomechanical model was measured on a driving passenger car at highway and national road. Form the floor signal and the estimated biomechanical model, overall ride value evaluated by parameter study of seat stiffness and damping. The result shows that overall ride value decreases as the seat damping increases and the sear stiffness decreases. A lot of polyurethane foams were manufactured and tried to evaluate dynamic ride quality of a seat. It is found that stiffness and damping of a seat show a linear relationship, which means the stiffness and damping are not independent each other, So the optimal seat parameters within practically achievable space are determined.
In this paper a method for simultaneous swift non-linear analysis and optimal design/posture of mechanical/biomechanical systems is presented. The method is developed to get advantages of iterations in non-linear analysis and/or generations in genetic algorithm (GA) for the purpose of efficient analysis within the optimal design/posture. The method is applicable for both size and geometry optimizations wherein material and geometry non-linearity are present. In addition to established mechanical systems, the method can solve biomechanical models of human musculoskeletal system. Optimization-based procedures are popular methods for resolving the redundancy at joints wherein the number of unknown muscle forces is far more than the number of equilibrium equations. These procedures involve optimization of a cost function(s) which is assumed to be consistent with the central nervous system's strategy when activating muscles to assure equilibrium. However, because of the complexity of biomechanical problems (i.e., due to non-linear biomaterial, large deformation, redundancy of the problem and so on) efficient analysis are required within optimization procedures as suggested in this paper.
It is necessary to quantitatively evaluate the workload of workers in order to improve the level of safety and efficiency as well as to prevent workers from musculoskeletal disorders. The purpose of this study is to introduce biomechanical methods that are largely used to quantitatively evaluate workload. The biomechanical methods use kinematics and kinetics to analyze the movement and force of biomechanical body. Motion analysis, joint angle measurement, ground reaction force, mathematical model, and electromyography (EMG) were introduced as a tool or device for biomechanical evaluation. In this study, the special feature of each method was emphasized and important tips for field measurement were summarized. The information and technique disclosed in this summary can be used to evaluate and design the workplace better by effectively control the workload of field workers.
Athletic products must meet the needs of athletes and the demands imposed by sports through innovative design. These needs of athletes and requirements of sports are performance, protection and comfort related. In depth knowledge of anatomy and physiology, etiology of commonly reported injuries, and lower extremity mechanics form the basis of product creation/engineering. Game analysis which entails time and frequency surveys of the skills performed during a game, interviews with athletes and coaches, and discussions with medical staffs are used to identify the skills that are critical to the needs of athletes. In lab full biomechanical analyses of these skills and/or physiological responses of the athletes lead to clear functional criterions that serve as guidelines to be met by the design team. The concepts created by the design team are in turns subjected to the same battery of biomechanical analyses. The learning gathered through this pluridisciplinary process is used to further evolve design concepts. The evolution-testing loop is repeated until biomechanical and/or physiological, mechanical and perceptual tests indicate that the design concept meets the established functional design criterions. At that time, the design concepts is ready for manufacturing research and development. Additional biomechanical and physical tests are performed through that phase to confirm that the manufacturing processes preserve the functionality of the design concept. Durability and long term performance of production samples are evaluated through a final three month long weartest program. A rigorous research/testing program is crucial to create and engineer sport products that meet the performance, protection.
Korean Journal of Computational Design and Engineering
/
v.21
no.4
/
pp.426-432
/
2016
Designing a morphologically well-fitted hip implant to a patient anatomy is desirable to improve surgical outcomes since a commercial ready-made hip implant may not well conform to the patient joint. In this study, biomechanical stability of patient-specific hip implants with two different stem lengths was compared and discussed using a 3D finite element analysis (FEA). The FEA results in this study showed that an increase in stem length brings about more the peaked von-Mises stress (PVMS) in the prosthesis and less in the femur. However the decrease in von-Mises stress in the femur causes stress shielding phenomenon that usually leads to considerable bone resorption. Although, in biomechanical stability point of view, this work recommends the use of smaller stems, the length of stem must be determined by considering both the von-Mises stress and the stress-shielding phenomenon.
Park, Won-Man;Kim, Ki-Tack;Hong, Gyu-Pyo;Kim, Yoon-Hyuk;Oh, Taek-Yul
Korean Journal of Computational Design and Engineering
/
v.13
no.1
/
pp.58-66
/
2008
The artificial discs have recently used to preserve the motion of the treated segment in lumbar spine surgery. However, there have been lack of biomechanical information of the artificial discs to explain current clinical controversies such as long-term results of implant wear and excessive facet contact forces. In this study, we investigated the biomechanical effects of three artificial implants on the lumbar spinal segments by finite element analysis. The finite element model of intact lumbar spine(L1-S) was developed and the three implants were inserted in L4-L5 segment of the spine model. 5 Nm of flexion and extension moments were applied on the superior plate of L1 with 400 N of compressive load. Excessive motions and high facet contact forces at the surgical level were generated in the all three implanted models. In the flexion, the peak von-Mises stresses in the semi-constrained type implant was higher than those in the un-constrained type implant which would cause wear on the polyethylene core. The results of the study would provide a biomechanical guideline for selecting optimal surgical approach or evaluating the current design of the implants, or developing a new implant.
Existing footwear biomechanics studies rely on simplified kinetics and kinematics, plantar pressure and muscle electromyography measurements. Because of the complexity of foot-shoe interface and individualized subject response with different footwear, consistent results regarding the biomechanical performance of footwear or footwear components can yet be achieved. The computational approach can be an efficient and economic alternative to study the biomechanical interactions of foot and footwear. Continuous advancement in numerical techniques as well as computer technology has made the finite element method a versatile and successful tool for biomechanics researchdue to its capability of modelling irregular geometrical structures, complex material properties, and complicated loading and boundary conditions. Finite element analysis offers asystematic and economic alternative in search of more in-depth biomechanical information such as the internal stress and strain distributions of foot and footwear structures. In this paper, the current establishments and applications of the computational approach for footwear design and evaluation are reviewed.
Although the long-term success of osseointegrated endosseous implants for the support of fixed dental prostheses has been reported, the increasingly widespread use of implant-supported prostheses has led to problems associated with their structural integrity. The most common biomechanical complications observed in dental implant treatment are fracture and screw loosening. The nature of loosening or fracture of dental implant components is complex, since it involves fatigue, fitness, and varied chewing patterns and loads. To assess the service life of the components of the prosthetic system, a knowledge of the loads transmitted through the system is necessary. Design of the final restoration and occlusion in relation to the geometry of a prosthetic restoration has a great influence on the mechanical loading of the implant. It is proposed that control of force in oral cavity may play a larger role in failures than previously believed. Based on theoretic consideration and clinical experiences with dental implant, this article gives simple guidelines for controlling these loads.
Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
/
1990.04a
/
pp.140-150
/
1990
Further developments on a dynamic biomechanical model are presented to assess musculoskeletal stresses and human responses. The model being developed is an extension of the Articulated Total Body (ATB) Model, originally developed by Calsapan Corp. for the study of human dynamics during automobile crashes, later adopted to the U.S.Air Force to simulate the reactions of aircrew personnel to such forces typically encountered in various phases of flight operations. Further refinements were introduced by Freivalds and Kaleps(1984) to account for a human neuromusculature. In this study, modelling of active neuromusculature was described and simulations of whole-body human motion were performed using the ATB Model. It indicated the potential of using a muscularized biomechanical model coupled with CAD capabilities to simulate human responses in a variety of industrial settings as well. This will serve as a basis of incorporating computer aided design methods into a muscularized biomechanical models.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.