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PROGRAMMA DI RICERCA 2007

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Parole Chiave
DINAMICA STRUTTURALE E MULTICORPO, VIBRAZIONI CORPO UMANO, AEROSERVOELASTICITÀ, COMFORT VIBRAZIONALE DI PASSEGGERI, SALUTE E SICUREZZA

Modellazione dell'interazione biomeccanica uomo-macchina nei veicoli

Politecnico di Milano
Abstract
Questo progetto si propone di investigare alcuni aspetti dell'interazione passiva e semi-attiva tra occupanti e veicolo, inteso nel senso più ampio. L'attenzione si concentra in particolare sul pilota, e sugli effetti che questa interazione può avere sulla condotta del veicolo stesso. Questo tema assume una particolare importanza per le sue implicazioni da un lato sulla dinamica del veicolo, e dall'altro sulla salute e sul comfort del pilota e degli occupanti.
L'obbiettivo consiste nell'avanzamento della capacità di predizione di fenomeni complessi legati alla dinamica dei veicoli in interazione stretta con il pilota, e nella sintesi di criteri di progettazione dell'abitacolo in grado di ridurre le possibili conseguenze negative di tale interazione.

Il gruppo di lavoro è costituito da ricercatori di diversa estrazione, legati ad aspetti del problema da una parte aeronautici e dall'altra veicolistici e biomeccanici, accomunati sia da aspetti metodologici, ad esempio l'approccio multicorpo alla modellazione dei problemi, che dall'analoga rilevanza dei temi di questo progetto nei rispettivi campi di applicazione.

Lo studio si compone principalmente di attività di sviluppo di modelli numerici, supportate dall'esecuzione di prove sperimentali mirate alla determinazione di parametri essenziali all'analisi, per i quali non siano reperibili informazioni adeguate in letteratura.

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Pierangelo Masarati Politecnico di MILANO
Obiettivo del Programma di Ricerca
Il progetto si propone di giungere ad un insieme coerente di obbiettivi attraverso l'esecuzione di attività in sinergia, a volte stretta, sia all'interno delle singole Unità di Ricerca che tra le diverse Unità.

Dal punto di vista dell'analisi biomeccanica, si intende mettere a punto un sistema a basso costo per la misurazione sul campo delle accelerazioni a cui è soggetto il corpo degli occupanti di veicoli, al fine di consentire in modo pratico la valutazione di specifici indici di vibrazione. Mediante l'esecuzione di test dedicati, si intende mettere a punto una base dati di modelli biomeccanici in grado di consentire la simulazione dell'interazione tra pilota e veicolo, sotto forma di comandi applicati non intenzionalmente a seguito di sollecitazioni vibratorie del posto di guida, specializzata all'impiego in ambito elicotteristico.

Dal punto di vista prettamente veicolistico ed interazionale, si intende sviluppare un modello completo di elicottero, basato su tecniche di simulazione multicorpo, per analisi sia aeroservoelastiche che di interazione con il terreno. Tale modello verrà utilizzato nel corso del progetto per valutare l'effetto dell'interazione tra macchina e pilota sulla dinamica del volo di tale categoria di velivoli, e per valutare le conseguenze di interazioni con il terreno, in termini di potenziali lesioni per gli occupanti. I risultati dei due tipi di analisi dinamica verranno >>>

Risultati parziali attesi
Si ritiene che l'attività proposta presenti un notevole interesse per la novità, anche a livello internazionale, degli argomenti proposti, e per la loro importanza da una parte ai fini di un accrescimento della posizione di rilevanza dell'industria e della ricerca nazionale in campo elicotteristico, e dall'altra per le potenziali ricadute sia scientifiche che in particolare economiche, legate alla disponibilità di strumenti a basso costo di misura delle vibrazioni, per impiego diffuso in vari ambienti di lavoro ai fini della salvaguardia della salute dei lavoratori esposti a vibrazioni.

Non è da sottovalutare, inoltre, l'aspettativa di un ulteriore avanzamento delle capacità di simulazione e predizione delle caratteristiche dinamiche di sistemi complessi quali gli elicotteri, campo nei quali le Unità di Ricerca di estrazione aerospaziale già vantano un ruolo rilevante a livello nazionale ed internazionale, applicate ad un ambito relativamente nuovo e altrettanto complesso quale la loro interazione dinamica con gli occupanti.

Il tutto mediante l'utilizzo di tecniche di analisi considerate di avanguardia: l'analisi multicorpo, che rappresenta l'elemento unificante delle Unità di Ricerca partecipanti. In particolare, questa tecnologia sta progressivamente sostituendo i cosiddetti "comprehensive rotorcraft codes", codici onnicomprensivi per la simulazione di elicotteri, dedicati all'analisi di >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Lo studio dell'interazione uomo-macchina nei veicoli riveste una notevole importanza, per le notevoli ripercussioni che può avere sia sul comportamento del veicolo che per gli effetti, ancora più importanti, che può avere da una parte sulla capacità di governarla e dall'altra sulla salute stessa degli occupanti.

Lo stato dell'arte e le esigenze nei diversi settori ai quali fa riferimento la presente proposta sono bene illustrati nelle presentazioni svolte dalle varie Unità di Ricerca. In questo paragrafo si vuole presentare una vista d'insieme delle tematiche toccate dal progetto, che mostri come le diverse attività proposte, tra loro coordinate, siano legate da un forte elemento comune, ovvero l'attenzione verso l'aspetto umano dell'analisi del comportamento dei veicoli.

La presenza del pilota e degli occupanti a bordo dei veicoli può avere importanti ripercussioni sul loro disegno e sulla loro operatività, dal momento che tra i compiti del veicolo è fondamentale la protezione degli occupanti da tutti i fenomeni che ne possono minare la salute, oltre che ridurre il comfort.
Inoltre, in determinate situazioni, il comportamento del veicolo può indurre comportamenti involontari nel pilota, i quali, attraverso i meccanismi di comando del veicolo stesso, possono indurre un'alterazione del suo comportamento.

Lo stato dell'arte nell'ambito della misura del livello vibratorio a cui >>>