Ein mechanisches Modell für das schwingungserregte Hand-Arm-System des Menschen

Zusammenfassung

Das Hand-Arm-Körper-System des Menschen wurde bei konstantem statischen Andruck und leicht gewinkeltem Arm auf sein Schwingungsverhalten untersucht. Meßmethode war die Feststellung der mechanischen Impedanz des Systems, also die Größe der Schwingkraftübertragung bezogen auf die Größe der Schwinggeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Frequenz.

Im Zusammenhang mit den experimentellen Ergebnissen wurde ein schwingungsmechanisches Modell entwickelt, das für praktische Belange noch vereinfacht werden konnte; die Abhängigkeit der Schwingungsvorgänge von den Federungen und Massen des Modells bei verschiedenen Frequenzen wurde betrachtet.

Angewandt auf den Menschen spielen für niedrige Frequenzen bis 10 Hertz die Körpermasse und die Federung gegen den Boden sowie die Federung durch die Armhaltung mit einer Resonanzstelle unter 5 Hertz die Hauptrolle; mit steigenden Frequenzen gewinnen die Masse der Hand und die Federung zwischen schwingungserregender Größe und Hand mit einer Resonanz zwischen 30 und 40 Hertz an Wirksamkeit. Diese Federung wurde zu etwa$2 \cdot 10^{ - 5} \frac{{{\text{cm}}}}{p}$ bestimmt, ein Wert, der übereinstimmt mit dem bei der vertikalen Beeinflussung des ganzen Menschen gemessenen Betrag der mittleren Gesamtfederung des menschlichen Körpers.

Vereinfacht betrachtet ist also das „Hand-Arm-System” des menschlichen Körpers für Frequenzen über 10 Hertz als ein gedämpftes Masse-Feder-System anzusehen mit einem auch für die Belastung des Menschen kritischen Frequenzbereich um 30–40 Hertz.