걷기 개인을 포함하는 실험은 운동 및 자세 분석 연구소 루벤 (몰) (25)와 협력하여 수행됩니다. 이들의 협력과 지원은 기꺼이 인정 받고 있습니다.

모든 절차는 KU 루벤의 대학 병원의 윤리위원회의 승인을하고, 각 주제 전에 참여에 서면 동의서를 주었다. 1. 3D 모션 추적 : 구성 및 데이터 수집 <ol><li> 각각의 센서는 완전히 (그림 1A)를 충전되어 있는지 확인합니다. 이 단계는 약 1 시간이 필요하지만, 실제 측정 이전의 날에 수행 될 수있다. 제조업체의 충전 프로토콜을 따르십시오. </li><li> MT 관리자 - 데이터 수집 2 : <ol><li> (모든 무선 마스터를 사용하도록 설정&gt; 무선 구성) 센서와 무선 연결을 사용하고 원하는 샘플 속도를 지정합니다. 주 : 보행 동작의 정확한 특성을 허용하기 위해, 적어도 60 Hz의 샘플링 레이트가 통보된다. 개별 센서 기록 3D 선형 가속도, 각속도 (지구) 자기장과 대기 압력 데이터. </li><li>작동 모드를 활성화하고 측정 모드를 시작 : (모든 무선 마스터에서 측정을 시작&gt; 무선 구성) 약 1 분 동안 센서와 느린 움직임을 확인합니다. </li><li> 모든 활성 센서 (보기&gt; 디스플레이&gt; 관성 데이터)의 관성과 자기 데이터를 표시합니다. 정지 상태에서, 센서의 방향이 기회를하지 않는 것을 확인하십시오. 참고 : 고정 센서의 변화 방향함으로써, 부정확 한 방향 정보, 자기 교란 환경을 표시하고있다. </li></ol></li><li> 방향 재설정 : 실험 (그림 1B) 2의 글로벌 기준 프레임을 정의하는 (방향을 재설정&gt; 개체 / 호 재설정) 개체 / 제목 리셋을 적용합니다. </li><li> 다섯 번째 요추 (도 1C)의 레벨에 위치 질량 본체 중심 (COM)에 가능한 근접 센서를 배치했다. 의 각 참가자에 단단하고 견고하게 하나의 센서를 고정pecially는 클릭에 전신 스트랩 (그림 1C) 설계. </li><li> 기록 데이터는 필요에 따라. </li><li> 관심 (열린 파일)의 기록을로드, 내보내기 설정 (도구&gt; 환경 설정&gt; 수출)을 지정하고 이후의 분석 2 (파일&gt; 내보내기)에 대한 데이터를 가속 (및 방향 매트릭스)를 내 보냅니다. </li></ol> 2. 포스 플레이트 : 설치 및 구성 참고 : 본 단계는 GRFs를 등록하는 힘 플레이트의 적용을 설명한다. 보행 / 실행하는 사람이 포함되는 경우, 포스 판의 시리즈 또는 인스트루먼트 디딜 프로토콜 자체는 유사, 후속 단계 (3)에 의해 유도 된 부하를 등록하는 데 사용한다. <ol><li> 힘 판 안전하게 실험실 바닥 (그림 2)에 고정되어 있는지 확인합니다. </li><li> 장치와 인수 설정 4 (NDI 오픈 캡쳐&gt; 데이터&gt; 장치 설정&gt; Setti 구성NGS). 적절한 &quot;이득&quot;과 &quot;샘플 레이트&quot;를 선택합니다. 구성하고 4 필요한 경우, 외부 트리거 설정을 확인합니다. <ol><li> 원하는 정확도 및 관련로드 타입에 따라 이득 및 샘플 레이트를 선택한다. 본 출원을 위해, 128 (최대 힘 4879 N) 및 샘플 레이트를 200Hz의 이득을 사용한다. </li></ol></li><li> 시작하고 빈 힘 플레이트 각 시험을 종료 : 힘 판을 용기 때 빈 (NDI 오픈 캡쳐&gt; 데이터&gt; 장치 설정&gt; 설정&gt; 용기). </li><li> 확인을 위해 : 전에 힘 판의 상단에 각 시험 후 알려진 무게를 놓습니다. 참고 : 본원 5 kg의 질량하지만, 다른 공지 된 강성 물질 (&gt; 2kg)의 사용이 동등 검증 테스트를 제공 할 수가 사용된다. </li><li> 필요에 따라 녹음하고 GRF 데이터를 저장합니다. 이후 분석 4의 GRFs를 내 보냅니다. </li></ol> 구조적에서 가속 3. 측정식료품 참고 : 본 단계는 구조에 하나 이상의 해당 위치에서 구조 진동을 수집하는 것을 목표로하고 있습니다. 본 어플리케이션은 GeoSIG이 구조 가속도를 등록 레코더 (그림 3) GMS 사용한다. 침범 애플리케이션에 적합한 특성을 가진 다른 유형의 센서가 동일하게 적용될 수있다. <ol><li> 각각의 센서가 완전히 충전되어 있는지 확인합니다. 이 단계는 몇 시간이 걸릴 수 있지만, 실제 측정 이전의 날에 수행 될 수있다. 제조업체의 충전 프로토콜을 따르십시오. </li><li> (자석을 사용하여, 예) 기본 구조에 대한 적절한 고정을 제공 할 필요가있는 경우, 센서의 수평 및 다음 주요 구조의 원하는 위치에 센서를 설치한다. 참고 : 개인의 높은 질량 레코더 (&gt; 6kg)와 관련 저주파 진동 (&lt;6 Hz에서) GMS 제공, 추가 고정이 경우 필요 없었다. </li><li> 지역에 대한DAS 데이터 수집 5 : 구성 및 센서 (5)와 무선 GMS 네트워크와 연결을 할 수 있습니다. 시간 설정 및 동기화 설정 (필요한 경우) 확인 (오른쪽&gt; 센서에 대한 자세한 정보를 클릭). </li><li> 원하는 위치에 센서를 배치하고 글로벌 기준 프레임과 일치를 수준. </li><li> GeoDAS 데이터 수집 5 : 기록 된 데이터를 내 보냅니다 이후의 분석을 위해 (오른쪽 센서&gt; 인스트루먼트 컨트롤&gt; 요청&gt; 사용자 요청&gt; GETEVT 5 보내기를 클릭). </li></ol> 제어 된 실험실 환경 4. 실험 <ol><li> (1 절에서 논의 된 바와 같이) 추적 구성 / 설치 3D 모션. </li><li> (2 절에서 논의 된 바와 같이) / 설치 포스 플레이트를 구성합니다. </li><li> 작동시 : 시각적으로 무선 관성 센서 및 힘 판 모두의 측정이 자신의 동작 모드를 확인하는 실시간 확인합니다. </li><li> particip 문의힘 플레이트에 단계로 적어도 30 초 동안 계속 서서 개미 :이 각각의 무게를 식별 할 수 있습니다. </li><li> 메트로놈 신호를 구성하여 원하는 리듬, 즉, 기본적인 강제 주파수를 선택합니다. 참고 : 메트로놈 신호는 쉽게 무료 온라인이나 스마트 폰 응용 프로그램을 사용하여 구성 할 수 있습니다. </li><li> 힘 플레이트와 무선 관성 센서 모두의 데이터를 기록하기 시작한다. </li><li> 원하는 활동을 시작하는 참가자에게 질문 점프 또는 메트로놈 신호로 나타낸 바와 같이 (대상 페이싱) 속도로 만료, 도보 (그림 4 참조). </li><li> 로드 사이클, 예를 들어, 단계, 점프 또는 만료 사이클의 선택 수를 기록한다. 힘 판을 얻​​기 위해 참가자를 요청합니다. 참고 : 확인을 위해 이들 언로드 조건에서 몇 가지 추가 녹화 시간을 고려하는 것이 좋습니다. 문학에서 c 필요한 최소한의로드 사이클에 대한 명확한 합의가 없다사이클 - 투 - 사이클 6 가변성 haracterize. 경험에 소개 된 연구에 기초하여 6] 여기에 제시된 연구는 첫 번째와 마지막 다섯 로딩 사이클 시험의 시작과 끝에서의 적재 패턴으로 요철을 배제하기 위해 추가 분석에서 제외함으로써 60 개의 연속주기를 고려한다. </li></ol> 제자리 5. 실험 <ol><li> 구성 / 설치 프로그램은 참가자의 움직임을 추적 3D 관성 센서 네트워크 (섹션 2와 그림 5 참조). </li><li> / 설치를 구조 가속도를 등록 무선 가속도계의 GMS 네트워크를 구성합니다 (4 절 참조). </li><li> 동작 동안 (시각) 자신의 동작 모드를 확인하는 무선 관성 센서의 실시간 측정을 확인한다. </li><li> 필요한 경우 관련 측정 시스템을 동기화 할 수있는 명확한 프로토콜을 정의한다. 참고 : 포함 된 경우이 단계가 필요하다데이터 수집 시스템으로 인해 트리거 또는 공통 채널의 부족으로 직접 동기화를 허용하지 않는다. 후자는 현장 실험 (5.1 및 5.2)에인가 무선 측정 시스템의 경우이다. 따라서, 명확한 프로토콜은 데이터 세트를 오프라인으로 동기화 할 수 있습니다 사이트에 채택되었다. 본 출원에서, 관련 측정 시스템은 관련 측정 시스템의 각각의 적어도 하나의 센서에 의해 등록 시작과 각 시험의 끝에, 즉 동일한 이벤트 등록에 충격을 통해 동기화된다. 제대로 정렬 시간 벡터는 이후 이러한 이벤트의 오프라인 정렬을 통해 얻을 수있다. </li><li> 메트로놈 신호를 구성합니다 현장에서 확성기의 사용은 대상 비트가 필요한 증폭. </li><li> 실험의 재현성을 확인하기 위해 시험의 충분한 수를 수집한다. 경험을 바탕으로, 저자는 TR 적어도 3, 바람직하게는 4를 기록하도록 권장IALS. </li></ol> 6. 데이터 분석 <ol><li> 사전 처리는 필요에 따라 관련 장비의 원시 데이터 : 예 무관 고주파 기부 및 측정 잡음으로 바람직하지 않은 영향을 제거 할 수있는 적절한 필터를 적용하고, 제조자의 프로토콜에 따라 해당 시간 윈도우를 유지한다. 주 : 필터링 특성은 용도에 따라 선택되어야한다. 본 연구에서, MATLAB 신호 처리 도구 (7)는 모든 관련 신호를 20 Hz에서 컷오프 주파수를 필터링하는 로우 패스를 수행하기 위해 적용된다. </li><li> 각 참가자 : 계산은 이산 푸리에 MATLAB 신호 처리 도구 (7)를 사용하여 컴의 등록 가속도 변환하고, 얻어진 스펙트럼의 기본 고조파의 주된 피크의 주파수와 평균 로딩 주파수를 식별한다. </li><li> 로드 사이클의 임의의 두 개의 명목상 동일한 이벤트 간의 시간에 파악PediVib MATLAB 도구 상자 (8) [3] 또는 lc_timing 도구에 설명 된 방법을 사용하여이야 <ol><li> 데이터 벡터 (lc_timing&gt;로드)를 넣습니다. </li><li> 샘플링 속도를 지정하고 평균 로딩 주파수를 추정한다. 필요한 경우, 해당 시간 창을 지정합니다. 식별 즉 명목상 동일한 이벤트의 타이밍,로드 사이클 (lc_timing&gt; 저장)를 저장합니다. </li></ol></li><li> (6.3에서 식별 된) 이후의 부하주기 사이의 평균 시간의 역수로서 평균 로딩 빈도를 계산한다. </li><li> 실험실에서 실험의 경우 : 결과 지상 반력과 각 개인의 COM에 등록 된 가속도 모두 6.3에 설명 된 절차를 적용합니다. 참고 : GRFs 직접 측정 할 수없는 현장에서 실험에 적용되는이 단계는 절차에 대한 검증 역할을합니다. 에 설명 된 방법은 [3] 방법을 보여줍니다의 시간 변화 페이싱 속도보행자 개인의 COM 근처 등록 가속도 및 그에 GRFs 사이의 관계의 특성을 식별 할 수있다. </li><li> 현장에서 실험을 위해 각 개인의 COM에 등록 된 가속도 6.3에 설명 된 절차를 적용합니다. </li></ol> 구조적 응답 7. 시뮬레이션 및 분석 참고 : 다음 단계는 MATLAB 7을 사용하여 수행됩니다. 9 (보행) 리 등에 의해 정의의 인위적인 힘이 일반화 된 부하 모델을 적용하여 결정되며, 바크 :. 구조적 응답은 PediVib 툴박스 저자 (8)에 의해 개발 된 MATLAB 툴박스 (도 6)을 이용하여 계산된다 등. 1 (점프, 실행 및 파손로드), 모달에 공식화 된 구조 모델 (10)을 조정합니다. 첨부 된 매뉴얼은 분명히을 설명 튜토리얼을 포함단계에 따라. <ol><li> 구조 응답의 시뮬레이션 <ol><li> 테스트 구조의 모달 매개 변수를 정의 : 자연 주파수, 모달 감쇠 비율, 대량 정규화 모달 변위를 해당 노드 (PediVib&gt; 구조 매개 변수&gt; 새)의 좌표. 시각 모달 입력 정보 (PediVib&gt; 구조 매개 변수&gt;보기)를 선택합니다. </li><li> 보행자의 특성과 해당 유도 부하를 정의 부하 종류, 무게, 경로 / 위치, 평균 페이싱 속도, 각로드 사이클의 시작을 걷고 (PediVib&gt; 단일 보행자&gt; 새). 실행하고 관련 참가자에 대한 시뮬레이션 구조 응답을 저장합니다. 시각 결과 (PediVib&gt; 단일 보행자&gt;보기)를 선택합니다. </li></ol></li><li> 대응하는 벡터, 즉 개별 응답 중첩, 합산을 통해 총 구조적 응답을 계산하고, 측정 구조 응답 결과를 비교예를 들어, 측정 및 시뮬레이션 구조 응답을 표시하는 그림을 만들어. </li></ol>

<ol>
	<li>Bachmann, H., Ammann, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bachmann vibrations in structures : induced by man and machines. , (1987).</li><li>. MTw User Manual Available from: <a target="_blank" href="https://www.xsens.com/download/usermanual/MTw_usermanual.pdf">https://www.xsens.com/download/usermanual/MTw_usermanual.pdf</a> (2013)</li><li>Van Nimmen, K., Lombaert, G., Jonkers, I., De Roeck, G., Vanden Broeck, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterisation+of+walking+loads+by+3D+inertial+motion+tracking.">Characterisation of walking loads by 3D inertial motion tracking.</a> J. Sound Vib. 333 (20), 1-15 (2013).</li><li>Northern Digital Inc. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> TrueImpulse Kinetic Measurement System User Guide. , (2013).</li><li>Racic, V., Pavic, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mathematical+model+to+generate+near-periodic+human+jumping+force+signals.">Mathematical model to generate near-periodic human jumping force signals.</a> Mech. Syst. Signal Process. 24 (1), 138-152 (2010).</li><li>The MathWorks Inc. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> MATLAB and Signal Processing Toolbox Release. , (2014).</li><li>Van Nimmen, K., Van den Broeck, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> PediVib 1.0 - A MATLAB toolbox for the simulation of human-induced vibrations. , (2015).</li><li>Li, Q., Fan, J., Nie, J., Li, Q., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crowd-induced+random+vibration+of+footbridge+and+vibration+control+using+multiple+tuned+mass+dampers.">Crowd-induced random vibration of footbridge and vibration control using multiple tuned mass dampers.</a> J. Sound Vib. 329 (19), 4068-4092 (2010).</li><li>Van Nimmen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Numerical and experimental study of human-induced vibrations of footbridges [dissertation]. , (2015).</li><li>Middleton, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Dynamic performance of high frequency floors [dissertation]. , (2009).</li><li>Ing&#242;lfsson, E. T., Georgakis, C. T., Ricciardelli, F., J&#246;nsson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+identification+of+pedestrian-induced+lateral+forces+on+footbridges.">Experimental identification of pedestrian-induced lateral forces on footbridges.</a> J. Sound Vib. 330 (6), 1265-1284 (2011).</li><li>Racic, V., Brownjohn, J. M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mathematical+modelling+of+random+narrow+band+lateral+excitation+of+footbridges+due+to+pedestrians+walking.">Mathematical modelling of random narrow band lateral excitation of footbridges due to pedestrians walking.</a> Comput. Struct. 90-91 (1), 116-130 (2012).</li><li>Reynders, E., Roeck, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=De+Reference-based+combined+deterministic-stochastic+subspace+identification+for+experimental+and+operational+modal+analysis.">De Reference-based combined deterministic-stochastic subspace identification for experimental and operational modal analysis.</a> Mech. Syst. Signal Process. 22 (3), 617-637 (2008).</li><li>Bocian, M., Macdonald, J. H. G., Burn, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomechanically+inspired+modeling+of+pedestrian-induced+vertical+self-excited+forces.">Biomechanically inspired modeling of pedestrian-induced vertical self-excited forces.</a> J. Bridg. Eng. 18 (12), 1336-1346 (2013).</li><li>&#381;ivanovi&#263;, S., Pavi&#263;, A., Ing&#242;lfsson, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+spatially+unrestricted+pedestrian+traffic+on+footbridges.">Modeling spatially unrestricted pedestrian traffic on footbridges.</a> Journal of Structural Engineering. 136 (10), 1296-1308 (2010).</li><li>Agu, E., Kasperski, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+the+random+dynamic+parameters+of+the+human+body+on+the+dynamic+characteristics+of+the+coupled+system+of+structurecrowd.">Influence of the random dynamic parameters of the human body on the dynamic characteristics of the coupled system of structurecrowd.</a> J. Sound Vib. 330 (3), 431-444 (2011).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Vicon Motion Systems Product Manuals. , (2012).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> CODAmotion Technical data sheet. , (2012).</li><li>Meichtry, A., Romkes, J., Gobelet, C., Brunner, R., M&#252;ller, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Criterion+validity+of+3D+trunk+accelerations+to+assess+external+work+and+power+in+able-bodied+gait.">Criterion validity of 3D trunk accelerations to assess external work and power in able-bodied gait.</a> Gait Posture. 25 (1), 25-32 (2007).</li><li>Jung, Y., Jung, M., Lee, K., Koo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ground+reaction+force+estimation+using+an+insole-type+pressure+mat+and+joint+kinematics+during+walking.">Ground reaction force estimation using an insole-type pressure mat and joint kinematics during walking.</a> J. Biomech. 47 (11), 2693-2699 (2014).</li><li>Liedtke, C., Fokkenrood, S. A., Menger, J. T., van der Kooij, H., Veltink, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+instrumented+shoes+for+ambulatory+assessment+of+ground+reaction+forces.">Evaluation of instrumented shoes for ambulatory assessment of ground reaction forces.</a> Gait Posture. 26 (1), 39-47 (2007).</li><li>Boutaayamou, M., Schwartz, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validated+extraction+of+gait+events+from+3D+accelerometer+recordings.">Validated extraction of gait events from 3D accelerometer recordings.</a> , 6-9 (2012).</li><li>Kavanagh, J. J., Menz, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerometry:+A+technique+for+quantifying+movement+patterns+during+walking.">Accelerometry: A technique for quantifying movement patterns during walking.</a> Gait Posture. 28 (1), 1-15 (2008).</li><li>. MALL: Movement and posture Analysis Laboratory Leuven (Interdepartemental research laboratory at the Faculty of Kinisiology and Rehabilitation Sciences) Available from: <a target="_blank" href="https://faber.kuleuven.be/MALL/mall.php">https://faber.kuleuven.be/MALL/mall.php</a> (2015)</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

인간의 움직임과 결과 GRFs 보통 힘 플레이트의인가에 의해 식별 등의 Vicon 18 CODA 트레드밀 (19)뿐만 아니라 광 모션 캡쳐 기술을 계측한다. 이들 기술의 적용은, 그러나, 실험실 환경에 한정된다. 이러한 단점에 대한 응답으로, 많은 반복 및 중단주기 동안의 자연 &#39;인 거동의 측정을 허용하는 기술 혁신의 전위는 현재 20을 조사한다. 대체 기술은 감압 깔창 시스템 (21)</...

효율성의 경제적 수요 (신규) 재료, 건축가와 엔지니어 적 이상, 키가 크고 가벼운 구조를 구축하는 한계를 밀고의 증가 강도에 의해 구동. 일반적으로, 가볍고 슬림 구조는 실행 중이거나 점프 걷기와 같은 일반적인 인간 활동의 지배적 인 스펙트럼 내에있는 하나 이상의 고유 진동수를 가지고있다. (근) 공진 여기의 대상이 될 가능성이, 그들은 방해 또는 유해한 진동 한 결과, 종종 인간의 움직임에 과도하게 반응이다. 이러한 슬림하고 경량 구조의 경우, 상기 진동 보수 종종 중요한 설계 조건을 구성하는 우려​​를 증가의 문제이다. 인간의 움직임과 결과지면 반력 (GRFs)은 일반적으로 실험을 실험실 조건에서 식별된다. &#39;보수적&#39;으로 간주 무엇 - - 현재, 디자이너에 의존하도록 강요 동등한 리터한 사람의 힘 측정에서 업 스케일 OAD 모델. 설계는 높은 군중 밀도 하에서 동적 성능의 적용을 통해 강하게 요구는 현재로드 모델의 검증 및 개선에 대한 필요성이 존재한다. 본 프로토콜은 보행자의 자연 운동의 특성에 대한 3D 관성 모션 추적 기술을 사용한다. 또한이 정보는 보행자뿐만 아니라 대응하는 유도 부하 사이의 관계를 정의하는 방법을 도시한다. 후속 단계에서, 특성화 된 보행 동작 수치 유도 구조적 응답을 시뮬레이션하기 위해 사용된다. 등록 구조적 응답과의 비교는 인하여 보행자의 존재 댐핑 첨가 예 불명 인간 구조 상호 작용 현상의 효과를 정량화 할 수있다. 이 방법은 실제 도교에 전면적 실험 도시된다 구조적 응답 파의 움직임참가자들 동시에 등록됩니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1081">
	<tbody>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:65px;width:301px;">MTw Development Kit + MT Manager Software</td>
			<td style="width:107px;">Xsens</td>
			<td style="width:280px;">MTW-38A70G20-1</td>
			<td style="width:393px;">Development kit with wireless, highly accurate, small and lightweight 3D human motion trackers and accompanying click-in full body straps.</td>
		</tr>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:65px;width:301px;">True Impulse Kinetic Measurement System + NDI Open Capture Data Acquisition and Visualization System</td>
			<td style="width:107px;">NDI Northern Digital Inc.</td>
			<td style="width:280px;">791028</td>
			<td style="width:393px;">TrueImpulse measures reaction forces exerted by humans during a wide variety of activities.</td>
		</tr>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:65px;width:301px;">GMS-24</td>
			<td style="width:107px;">GeoSIG Ltd</td>
			<td style="width:280px;">Rev. 03.08.2010</td>
			<td style="width:393px;">(Wireless) accelerometers to register the structural vibrations.</td>
		</tr>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:65px;width:301px;">GeoDAS GeoSIG Data Acquisition System</td>
			<td style="width:107px;">GeoSIG Ltd</td>
			<td style="width:280px;">Rev. 03.08.2010</td>
			<td style="width:393px;">Graphical MS Windows application running under Windows 9x/NT/2000, providing a software interface between users and GeoSIG recorders GSR/GCR/GBV/GT.</td>
		</tr>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:65px;width:301px;">PediVib toolbox</td>
			<td style="width:107px;">KU Leuven</td>
			<td style="width:280px;">/</td>
			<td style="width:393px;">Software interface/toolbox to simulate the structural vibrations induced by pedestrians.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:301px;">Metronome</td>
			<td style="width:107px;">/</td>
			<td style="width:280px;">/</td>
			<td style="width:393px;">A device to indicate the targetted pacing rate of the activity (free applications are available online for pc/laptop/smartphone).</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

simulation of human-induced vibrations based on the characterized in-field pedestrian behavior

슬림하고 경량의 구조에 대해서는, 진동 보수 종종 중요한 설계 조건을 구성하는 우려​​를 증가의 문제이다. 디자인 인위적 부하에서 동적 성능의 적용을 통해, 강한 요구가 현재로드 모델의 검증 및 개선에 대한 필요성이 존재한다. 본 글은 인 - 필드 보행 동작의 특성에 대한 3 차원 관성 모션 추적 기술을 사용한다. 이 기술은 먼저 해당 접지 반력의 동시 등록을 실험실 실험에서 시험된다. 실험은 걷는 사람뿐만 아니라 점프와 상하 좌우로 홱홱 움직이고 등​​의 리드미컬 한 인간의 활동을 포함한다. 이는 등록 된 모션 활동의 시간 변화 박동수의 확인을 가능하게하는 것이 도시되어있다. 함께 사람의 체중 및 문헌 가능한 일반화 힘 모델을 적용하여, 상기 식별 된 시간 간격의 변형 속도는 char 허용인간에 ​​의한 부하를 acterize. 또한, 무선 모션 추적 간의 시간 동기 참가자 간의 동기화 레이트를 식별 할 수 있습니다. 이어서, 방법은 사람과 유도 구조적 진동 모두 움직임이 등록되어 실제 도교에 사용된다. 특징 - 필드 보행 동작을 유도 구조적 응답을 시뮬레이션에 적용 할 수있는 방법을 도시한다. 이는 간격이 식별 시츄 속도와 동기 속도로 인간의 유도 부하의 시뮬레이션 및 검증을위한 필수적인 입력을 구성하는 것으로 설명된다. 제안 된 방법의 주요 응용 가능성은 인간 상호 작용 구조의 현상의 추정 및 실시간 교통 상황 보행자 사이의 상관 관계에 적절한 모델을 개발한다.

먼저, 개인의 COM 근처 등록 가속도가 필연적 GRFs를 특성화하는 방법을 도시한다. 결과는 도보로 각각 3 여기에 설명되어 있습니다. 완전 비교 관찰했다 때 리듬 인간의 활동, 즉, 점프하고 왔 거든.도 7a 및 연속 수직 다리 힘의 진폭 스펙트럼 및 보행자의 COM 근처에 등록 된 해당 가속도 수준이 질적으로 매우 유사하다는 것을 7B 쇼로...

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Simulation of Human-induced Vibrations Based on the Characterized In-field Pedestrian Behavior

프로토콜은 - 필드 보행 동작의 특성 및 생성 된 구조적 응답의 시뮬레이션을 위해 제공된다. 현장 시험은 페이싱 식별 시츄 참가자 간의 속도 및 동기 속도가 인위적 부하의 시뮬레이션 및 검증을위한 필수적인 입력을 구성하는 것을 보여준다.

특성화에서 필드 보행자의 행동을 바탕으로 인간에 의한 진동의 시뮬레이션

For slender and lightweight structures, vibration serviceability is a matter of growing concern, often constituting the critical design requirement. With ...

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Simulation, Fabrication and Characterization of THz Metamaterial Absorbers

Metamaterials (MM), artificial materials engineered to have properties that may not be found in nature, have been widely explored since the first theoretical1 and experimental demonstration2 of their unique properties. MMs can provide a highly controllable electromagnetic response, and to date have been demonstrated in every technologically relevant spectral range including the optical3, near IR4, mid IR5 , THz6 , mm-wave7 , microwave8 and radio9 bands. Applications include perfect lenses10, sensors11, telecommunications12, invisibility cloaks13 and filters14,15. We have recently developed single band16, dual band17 and broadband18 THz metamaterial absorber devices capable of greater than 80% absorption at the resonance peak. The concept of a MM absorber is especially important at THz frequencies where it is difficult to find strong frequency selective THz absorbers19. In our MM absorber the THz radiation is absorbed in a thickness of ~ &lambda;/20, overcoming the thickness limitation of traditional quarter wavelength absorbers. MM absorbers naturally lend themselves to THz detection applications, such as thermal sensors, and if integrated with suitable THz sources (e.g. QCLs), could lead to compact, highly sensitive, low cost, real time THz imaging systems.

This protocol outlines the simulation, fabrication and characterization of THz metamaterial absorbers. Such absorbers, when coupled with an appropriate sensor, have applications in THz imaging and spectroscopy.

THz Metamaterial Absorbers 시뮬레이션, 제조 및 특성

Metamaterials (MM),  artificial materials engineered to have properties that may not be found in  nature, have been widely explored since the first ...

연구

공학

Simulation of the Planetary Interior Differentiation Processes in the Laboratory

A planetary interior is under high-pressure and high-temperature conditions and it has a layered structure. There are two important processes that led to that layered structure, (1) percolation of liquid metal in a solid silicate matrix by planet differentiation, and (2) inner core crystallization by subsequent planet cooling. We conduct high-pressure and high-temperature experiments to simulate both processes in the laboratory. Formation of percolative planetary core depends on the efficiency of melt percolation, which is controlled by the dihedral (wetting) angle. The percolation simulation includes heating the sample at high pressure to a target temperature at which iron-sulfur alloy is molten while the silicate remains solid, and then determining the true dihedral angle to evaluate the style of liquid migration in a crystalline matrix by 3D visualization. The 3D volume rendering is achieved by slicing the recovered sample with a focused ion beam (FIB) and taking SEM image of each slice with a FIB/SEM crossbeam instrument. The second set of experiments is designed to understand the inner core crystallization and element distribution between the liquid outer core and solid inner core by determining the melting temperature and element partitioning at high pressure. The melting experiments are conducted in the multi-anvil apparatus up to 27 GPa and extended to higher pressure in the diamond-anvil cell with laser-heating. We have developed techniques to recover small heated samples by precision FIB milling and obtain high-resolution images of the laser-heated spot that show melting texture at high pressure. By analyzing the chemical compositions of the coexisting liquid and solid phases, we precisely determine the liquidus curve, providing necessary data to understand the inner core crystallization process.

The high-pressure and high-temperature experiments described here mimic planet interior differentiation processes. The processes are visualized and better understood by high-resolution 3D imaging and quantitative chemical analysis.

행성 내부의 분화의 시뮬레이션 실험실에서 처리

A planetary interior is under high-pressure and high-temperature conditions and it has a layered structure. There are two important processes that led to ...

Laboratory Drop Towers for the Experimental Simulation of Dust-aggregate Collisions in the Early Solar System

For the purpose of investigating the evolution of dust aggregates in the early Solar System, we developed two vacuum drop towers in which fragile dust aggregates with sizes up to ~10 cm and porosities up to 70% can be collided. One of the drop towers is primarily used for very low impact speeds down to below 0.01 m/sec and makes use of a double release mechanism. Collisions are recorded in stereo-view by two high-speed cameras, which fall along the glass vacuum tube in the center-of-mass frame of the two dust aggregates. The other free-fall tower makes use of an electromagnetic accelerator that is capable of gently accelerating dust aggregates to up to 5 m/sec. In combination with the release of another dust aggregate to free fall, collision speeds up to ~10 m/sec can be achieved. Here, two fixed high-speed cameras record the collision events. In both drop towers, the dust aggregates are in free fall during the collision so that they are weightless and match the conditions in the early Solar System.

We present a technique to achieve low-velocity to intermediate-velocity collisions between fragile dust aggregates in the laboratory. For this purpose, two vacuum drop-tower setups have been developed that allow collision velocities between &#60;0.01 and ~10 m/sec. The collision events are recorded by high-speed imaging.

초기 태양계에서 먼지 집계 충돌 실험 시뮬레이션 실험실 드롭 타워

For the purpose of investigating the evolution of dust aggregates in the early Solar System, we developed two vacuum drop towers in which fragile dust ...

Selective Area Modification of Silicon Surface Wettability by Pulsed UV Laser Irradiation in Liquid Environment

The wettability of silicon (Si) is one of the important parameters in the technology of surface functionalization of this material and fabrication of biosensing devices. We report on a protocol of using KrF and ArF lasers irradiating Si (001) samples immersed in a liquid environment with low number of pulses and operating at moderately low pulse fluences to induce Si wettability modification. Wafers immersed for up to 4 hr in a 0.01% H2O2/H2O solution did not show measurable change in their initial contact angle (CA) ~75&#176;. However, the 500-pulse KrF and ArF lasers irradiation of such wafers in a microchamber filled with 0.01% H2O2/H2O solution at 250 and 65 mJ/cm2, respectively, has decreased the CA to near 15&#176;, indicating the formation of a superhydrophilic surface. The formation of OH-terminated Si (001), with no measurable change of the wafer&#8217;s surface morphology, has been confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy and atomic force microscopy measurements. The selective area irradiated samples were then immersed in a biotin-conjugated fluorescein-stained nanospheres solution for 2 hr, resulting in a successful immobilization of the nanospheres in the non-irradiated area. This illustrates the potential of&#160;the method for selective area biofunctionalization and fabrication of advanced Si-based biosensing architectures. We also describe a similar protocol of irradiation of wafers immersed in methanol (CH3OH) using ArF laser operating at pulse fluence of 65 mJ/cm2 and in situ formation of a strongly hydrophobic surface of Si (001) with the CA of 103&#176;. The XPS results indicate ArF laser induced formation of Si&#8211;(OCH3)x compounds responsible for the observed hydrophobicity. However, no such compounds were found by XPS on the Si surface irradiated by KrF laser in methanol, demonstrating the inability of the KrF laser to photodissociate methanol and create -OCH3 radicals.

We report on a process of in situ alteration of HF treated Si (001) surface into a hydrophilic or hydrophobic state by irradiating samples in microfluidic chambers filled with&#160;H2O2/H2O solution (0.01%-0.5%) or methanol solutions using pulsed UV laser of a relative low pulse fluence.

액체 환경에서의 펄스 자외선 레이저 조사에 의한 실리콘 표면의 젖음성의 선택 영역 수정

The wettability of silicon (Si) is one of the important parameters in the technology of surface functionalization of this material and fabrication of ...

Knowledge Based Cloud FE Simulation of Sheet Metal Forming Processes

The use of Finite Element (FE) simulation software to adequately predict the outcome of sheet metal forming processes is crucial to enhancing the efficiency and lowering the development time of such processes, whilst reducing costs involved in trial-and-error prototyping. Recent focus on the substitution of steel components with aluminum alloy alternatives in the automotive and aerospace sectors has increased the need to simulate the forming behavior of such alloys for ever more complex component geometries. However these alloys, and in particular their high strength variants, exhibit limited formability at room temperature, and high temperature manufacturing technologies have been developed to form them. Consequently, advanced constitutive models are required to reflect the associated temperature and strain rate effects. Simulating such behavior is computationally very expensive using conventional FE simulation techniques.
This paper presents a novel Knowledge Based Cloud FE (KBC-FE) simulation technique that combines advanced material and friction models with conventional FE simulations in an efficient manner thus enhancing the capability of commercial simulation software packages. The application of these methods is demonstrated through two example case studies, namely: the prediction of a material's forming limit under hot stamping conditions, and the tool life prediction under multi-cycle loading conditions.

The following paper presents a novel FE simulation technique (KBC-FE), which reduces computational cost by performing simulations on a cloud computing environment, through the application of individual modules. Moreover, it establishes a seamless collaborative network between world leading scientists, enabling the integration of cutting edge knowledge modules into FE simulations.

The use of Finite Element (FE) simulation software to adequately predict the outcome of sheet metal forming processes is crucial to enhancing the ...

Effect of Bending on the Electrical Characteristics of Flexible Organic Single Crystal-based Field-effect Transistors

The charge transport in an organic semiconductor depends highly on the molecular packing in the crystal, which influences the electronic coupling immensely. However, in soft electronics, in which organic semiconductors play a critical role, the devices will be bent or folded repeatedly. The effect of bending on the crystal packing and thus the charge transport is crucial to the performance of the device. In this manuscript, we describe the protocol to bend a single crystal of 5,7,12,16-tetrachloro-6,13-diazapentacene (TCDAP) in the field-effect transistor configuration and to obtain reproducible I-V characteristics upon bending the crystal. The results show that bending a field-effect transistor prepared on a flexible substrate results in nearly reversible yet opposite trends in charge mobility, depending on the bending direction. The mobility increases when the device is bent toward the top gate/dielectric layer (upward, compressive state) and decreases when bent toward the crystal/substrate side (downward, tensile state). The effect of bending curvature was also observed, with greater mobility change resulting from higher bending curvature. It is suggested that the intermolecular &#960;-&#960; distance changes upon bending, thereby influencing the electronic coupling and the subsequent carrier transport ability.

This manuscript describes the bending process of an organic single crystal-based field-effect transistor to maintain a functioning device for electronic property measurement. The results suggest that bending causes changes in the molecular spacing in the crystal and thus in the charge hopping rate, which is important in flexible electronics.

유연한 유기 단결정 기반 전계 효과 트랜지스터의 전기적 특성에 영향 절곡

The charge transport in an organic semiconductor depends highly on the molecular packing in the crystal, which influences the electronic coupling ...

Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A typical anti-wetting superhydrophobic surface easily fails when exposed to a high-temperature liquid. Recently, Nepenthes-inspired slippery surfaces demonstrated a new way to solve the adhesion problem. A lubricant layer on the slippery surface can act as a barrier between the repelled materials and the surface structure. However, the slippery surfaces in previous studies rarely showed high-temperature resistance. Here, we describe a protocol for the preparation of slippery surfaces with high-temperature resistance. A photolithography-assisted method was used to fabricate pillar structures on stainless steel. By functionalizing the surface with saline, a slippery surface was prepared by adding silicone oil. The prepared slippery surface maintained the anti-wetting property for water, even when the surface was heated to 300 &#176;C. Also, the slippery surface exhibited great anti-adhesion effects on soft tissues at high temperatures. This type of slippery surface on stainless steel has applications in medical devices, mechanical equipment, etc.

Slippery surfaces provide a new way to solve the adhesion problem. This protocol describes how to fabricate slippery surfaces at high temperatures. The results demonstrate that the slippery surfaces showed anti-wetting for liquids and a remarkable anti-adhesion effect on soft tissues at high temperatures.

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A ...

Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent this outflow, a control device is required. A siphon breaker is a type of safety device that can be utilized to control the loss of coolant water effectively.
To analyze the characteristics of siphon breaking, a real-scale experiment was conducted. From the results of the experiment, it was found that there are several design factors that affect the siphon breaking phenomenon. Therefore, there is a need to develop a theoretical model capable of predicting and analyzing the siphon breaking phenomenon under various design conditions. Using the experimental data, it was possible to formulate a theoretical model that accurately predicts the progress and the result of the siphon breaking phenomenon. The established theoretical model is based on fluid mechanics and incorporates the Chisholm model to analyze two-phase flow. From Bernoulli&#39;s equation, the velocity, quantity, undershooting height, water level, pressure, friction coefficient, and factors related to the two-phase flow could be obtained or calculated. Moreover, to utilize the model established in this study, a siphon breaker analysis and design program was developed. The simulation program operates on the theoretical model basis and returns the result as a graph. The user can confirm the possibility of the siphon breaking by checking the shape of the graph. Furthermore, saving the entire simulation result is possible and it can be used as a resource for analyzing the real siphon breaking system.
In conclusion, the user can confirm the status of the siphon breaking and design the siphon breaker system using the program developed in this study.

The siphon breaking phenomenon was investigated experimentally and a theoretical model was proposed. A simulation program based on the theoretical model was developed and the results of the simulation program were compared with experimental results. It was concluded that the results of the simulation program matched the experimental results well.

연구 반응 기에 대 한 사이 펀 브 레이 커 실험 및 시뮬레이션 연구

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent ...

Predicting Catalyst Extrudate Breakage Based on the Modulus of Rupture

The mechanical strength of extruded catalysts and their natural or forced breakage by either collision against a surface or by a compressive load in a fixed bed are important phenomena in catalyst technology. The mechanical strength of the catalyst is measured here by its bending strength or flexural strength. This technique is relatively new from the perspective of applying it to commercial catalysts of typical sizes used in the industry. Catalyst breakage by collision against a surface is measured after a fall of the extrudates through the ambient air in a vertical pipe. Quantifying the impact force is done theoretically by applying Newton's second law. Measurement of catalyst breakage due to stress in a fixed bed is done following the standard procedure of the bulk crush strength test. Novel here is the focus on measuring the reduction in the length to diameter ratio of the extrudates as a function of the stress.

Here we present a protocol to measure the modulus of rupture of an extruded catalyst and the breakage of said catalyst extrudates by collision against a surface or by compression in a fixed bed.

The mechanical strength of extruded catalysts and their natural or forced breakage by either collision against a surface or by a compressive load in a ...

Fabrication of Flexible Image Sensor Based on Lateral NIPIN Phototransistors

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, but several challenging points remain, such as a low absorption efficiency due to a thin active layer and low flexibility. We present an advanced method to fabricate a flexible phototransistor array with an improved electrical performance. The outstanding electrical performance is driven by a low dark current owing to deep impurity doping. Stretchable and flexible metal interconnectors simultaneously offer electrical and mechanical stabilities in a highly deformed state. The protocol explicitly describes the fabrication process of the phototransistor using a thin silicon membrane. By measuring I-V characteristics of the completed device in deformed states, we demonstrate that this approach improves the mechanical and electrical stabilities of the phototransistor array. We expect that this approach to a flexible phototransistor can be widely used for the applications of not only next-generation imaging systems/optoelectronics but also wearable devices such as tactile/pressure/temperature sensors and health monitors.

We present a detailed method to fabricate a deformable lateral NIPIN phototransistor array for curved image sensors. The phototransistor array with an open mesh form, which is composed of thin silicon islands and stretchable metal interconnectors, provides flexibility and stretchability. The parameter analyzer characterizes the electrical property of the fabricated phototransistor.

측면 NIPIN 포토 트랜지스터에 따라 유연한 이미지 센서의 제조

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, ...