Taşıt titreşimlerinin hamile kadın sürücüler üzerindeki etkileri
Effect of vehicle vibrations on pregnant female drivers
- Tez No: 974320
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖMER GÜNDOĞDU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hamile sürücüler, araç titreşimleri, yarım araç modeli, 11 serbestlik dereceli hamile sürücü modeli, biyomekanik analiz, yol pürüzlülüğü, ISO 2631, titreşim iletim oranı, Pregnant drivers, vehicle vibrations, half-vehicle model, 11 DOF pregnant driver model, biomechanical analysis, road roughness, ISO 2631, vibration transmission ratio
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmada, farklı yol koşulları, taşıt özellikleri ve sürüş parametreleri altında hamile kadın sürücülerin maruz kaldığı tüm vücut titreşimleri incelenerek, anne ve fetüs sağlık üzerindeki potansiyel etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Özellikle kasis gibi yol unsurlarının oluşturduğu düşük frekanslı titreşimler, yarım araç modeline entegre edilmiş hamile sürücü modeli üzerinde, bel, baş ve fetüs bölgesine iletilen kuvvet ve ivmeler üzerinden değerlendirilmiştir. Analizlerde, gebeliğin farklı dönemlerine özgü biyodinamik değişiklikler dikkate alınmış ve modelleme–simülasyon yöntemleri kullanılmıştır. Elde edilen sonuçların, taşıt tasarımı, koltuk ergonomisi, süspansiyon sistemleri ve yol altyapısına yönelik iyileştirme önerileri geliştirilmesine, ayrıca hamile sürücüler için güvenli taşıt kullanım standartlarının oluşturulmasına katkı sağlaması beklenmektedir. Yöntem: Bu çalışmada, yarım araç modeli ile entegre edilmiş 11 serbestlik dereceli hamile sürücü modeli kullanılarak taşıt titreşimlerinin biyomekanik etkileri MATLAB ortamında sayısal olarak incelenmiştir. Model, araç süspansiyon direngenliği, sönüm katsayıları, lastik direngenlikleri ve gövde kütlesi gibi fiziksel parametrelerle tanımlanmış; insan modeli baş, gövde, pelvis, alt ve üst uzuvlar ile karın ve fetüs bölümlerini içerecek şekilde yapılandırılmıştır. Yol girdileri. Analizlerde, fetüsün maruz kaldığı düşey ivmeler, sürücü başının ivme cevabı, bel bölgesine iletilen kuvvetler ile kasis geometrisinin titreşim davranışına etkisi değerlendirilmiş; elde edilen veriler ivme en yüksek değerleri, kuvvet-zaman eğrileri ve titreşim iletim oranları üzerinden karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Bulgular: Simülasyon sonuçları, yarım sinüzoidal kasis geçişlerinde fetüs, sürücü başı ve koltuk üzerinde belirgin titreşim tepkileri oluştuğunu ortaya koymuştur. Fetüsün maruz kaldığı ivmeler özellikle düşük frekans bileşenlerinde yoğunlaşmış, sürücü başı ivmesinde ise kasis geçiş anında ani yüksek değerler gözlenmiştir. Bel bölgesine iletilen kuvvetler, kasis yüksekliği ve süspansiyon sertliği arttıkça artış göstermiştir. Hız analizleri, tüm bileşenlerde ilk rezonansın düşük hızlarda (yaklaşık 7 km/h) oluştuğunu, 10–20 km/h aralığında ise titreşim seviyelerinin nispeten düşük kaldığını göstermiştir. Sonuç: Elde edilen bulgular, kasis geçişlerinin hamile sürücülerde hem konfor hem de sağlık açısından risk oluşturabileceğini göstermektedir. Düşük hızlarda araç kullanımının titreşim seviyelerini azalttığı, araç ve koltuk tasarımında titreşim azaltıcı çözümler ile güvenli kasis tasarımlarının benimsenmesinin ise önemli olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Purpose: This study aims to investigate the whole-body vibration (WBV) experienced by pregnant women drivers under different road conditions, vehicle characteristics, and driving parameters, and to determine their potential effects on maternal and fetal health. In particular, low-frequency vibrations generated by road features such as speed bumps are evaluated using a half-vehicle model integrated with a pregnant driver model, focusing on the forces and accelerations transmitted to the lumbar, head, and fetal regions. The analyses take into account the biodynamic changes specific to different stages of pregnancy and are conducted using modeling and simulation techniques. The findings are expected to contribute to the development of improvement strategies for vehicle design, seat ergonomics, suspension systems, and road infrastructure, as well as to the establishment of safe driving standards for pregnant drivers. Method: In this study, the biomechanical effects of vehicle vibrations were numerically analyzed in MATLAB using a half-vehicle model integrated with an 11 degrees of freedom (DOF) pregnant driver model. The vehicle model was defined by physical parameters such as suspension stiffness, damping coefficients, tire stiffness, and body mass, while the human model included the head, torso, pelvis, upper and lower limbs, as well as the abdomen and fetus segments. The analyses evaluated the vertical accelerations experienced by the fetus, the head acceleration response of the driver, the forces transmitted to the lumbar region, and the effect of bump geometry on vibration behavior. The results were compared using peak acceleration values, force–time histories, and vibration transmission ratios. Findings: The simulation results revealed significant vibration responses in the fetus, driver's head, and seat during half-sine bump crossings. Fetal accelerations were concentrated mainly in low-frequency components, while sharp peaks in head acceleration were observed at the moment of bump passage. Forces transmitted to the lumbar region increased with bump height and suspension stiffness. Speed analysis indicated that the first resonance for all components occurred at low speeds (around 7 km/h), with vibration levels remaining relatively low at speeds of 10–20 km/h. Conclusion: The findings indicate that speed bump crossings may pose risks to pregnant drivers in terms of both comfort and health. It was observed that driving at lower speeds reduces vibration levels, while the adoption of vibration-reducing solutions in vehicle and seat design, together with safer speed bump geometries, is of particular importance.
Benzer Tezler
- Semi-active and active suspension control with road preview
Yarı ve tam aktif süspansiyonun yol bilgisi öngörüsü ile kontrolü
MERT BÜYÜKKÖPRÜ
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDEM UZUNSOY
- Taşıt titreşimlerinin LPD temeline dayalı robust H∞ kontrolü
LPV based robust H∞ control of vehicle vibrations
CEM ONAT
Doktora
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL YÜKSEK
- Taşıt titreşimlerinin analizi ve kontrolü
Analysis and control of vehicle vibrations
YENER TAŞKIN
Doktora
Türkçe
2008
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURKAN YAĞIZ
PROF. DR. İSMAİL YÜKSEK
- Taşıt titreşimlerinin mr sönümleyici ile yarı aktif bulanık kontrolü
Semi active fuzzy control of vehicle vibrations with mr damper
MAHMUT PAKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAHMİ GÜÇLÜ