Модельное изучение влияния многосуставных мышц на частотные характеристики тела человека

Проведен анализ работ, посвященных экспериментальным исследованиям частотных характеристик тела сидящего человека, подверженного вибрации, и построению его механических моделей. Отмечается, что в большинстве случаев измерения вибрации производятся на сиденье и голове человека, что позволяет построить передаточную функцию от сиденья к голове. Но предполагаемая внутренняя структура механической модели человека остается не подтвержденной. В этих условиях была подчеркнута необходимость проведения измерений вибрации на всех моделируемых частях тела человека. Кроме того, с анатомической точки зрения, основной вклад в механические свойства тела сидящего человека вносят многосуставные мышцы позвоночника. Однако данное важное обстоятельство до настоящего времени не учитывалось. В связи с этим была поставлена задача исследования влияния многосуставных мышц на частотные свойства тела сидящего человека. Был построен ряд механических моделей, в которых многосуставные мышцы моделировались многозвенными вязкоупругими соединениями. Так, на простейшей модели с двумя степенями свободы было показано, как наложение двухзвенных соединений в дополнение к однозвенным приводит к появлению антирезонансной частоты на верхней массе, что невозможно при их отсутствии. Предлагается механическая модель с произвольным числом степеней свободы с многозвенными соединениями, для которой получены формулы передаточной функции и амлитудно-частотной характеристики (АЧХ) для верхней массы. Кроме того, рассматривается механическая модель с произвольным набором многозвенных соединений. В качестве примера приводятся результаты численного расчета АЧХ для механической модели с восемью степенями свободы при наличии и отсутствии многозвенных соединений.