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“Yo Me Declaro Defensor” de los Defensores de Derechos Humanos

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Thelma Dorantes Autora y Actriz principal de la obra de Teatro \\\\

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Premio Nacional del Trabajo 2012.

Entrega a los trabajadores de la Dirección de Organización y Desarrollo Administrativo de la Universidad Autónoma del Estado de México del Premio Nacional del Trabajo 2012 por la Secretaría de Trabajo y Previsión Social del Gobierno de México. Más »

 

Modelling vertical human walking forces using self-sustained oscillator

This NEWS was origynally shared on Sutesuaem Universities News

Fuente: Science Direct

Highlights

A self-sustained oscillator is proposed for reproducing vertical walking force.
Two analytical methods are used to obtain stable limit cycle of the oscillator.
Least square technique is used for identification of the model parameters.
A high correlation is obtained between Fourier and synthetic ground reaction force.
The model is ideally suited for studies of human-structure interaction.

Abstract

This paper proposes a model of a self-sustained oscillator which can generate reliably the vertical contact force between the feet of a healthy pedestrian and the supporting flat rigid surface. The model is motivated by the self-sustained nature of the walking process, i.e. a pedestrian generates the required inner energy to sustain its repetitive body motion. The derived model is a fusion of the well-known Rayleigh, Van der Pol and Duffing oscillators. Some additional nonlinear terms are added to produce both the odd and even harmonics observed in the experimentally measured force data. The model parameters were derived from force records due to twelve pedestrians walking on an instrumented treadmill at ten speeds using a linear least square technique. The stability analysis was performed using the energy balance method and perturbation method. The results obtained from the model show a good agreement with the experimental results.

Keywords

  • Self-sustained oscillator;
  • Van der Pol oscillator;
  • Rayleigh oscillator;
  • Duffing oscillator;
  • Vertical walking force;
  • Human-structure interaction
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