Binder, C. (2016). Influence of human mass and posture on the rollover characteristics of carriages [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2016.32151
Diese Diplomarbeit handelt vom Einfluss der menschlichen Masse und Haltung auf das Kippverhalten im Gespannfahren. Dies ist insbesonders für den Wettkampf von Interesse. Um die optimale Fahrer- und Beifahrerhaltung zu finden, werden Simulationen für stationäre Kurvenfahrt auf der Ebene ohne Schräglage durchgeführt. Ein Weg um vereinfachte Modelle der Kutschen bezüglich ihrer Trägheitstensoren zu erstellen, sowie die Ergebnisse für eine Marathon- und eine Dressurkutsche werden vorgestellt. Weiters werden charakteristische Körperhaltungen von Fahrer und Beifahrer identifiziert und mittels des Hanavan-Modells mathematisch modelliert. Diese identifizierten Haltungen werden des weiteren bezüglich der Empfindlichkeit des Trägheitstensors und der Schwerpunktslage bezüglich kleiner Abweichungen der Haltung analysiert. Abschließend wird das erstellte dynamische Modell von Kutsche inklusive Fahrer und Beifahrer vorgestellt und für Simulationen angewandt, sowie die Ergebnisse für unterschiedliche Kombinationen von Fahrer und Beifahrerhaltung präsentiert. Auch einige Sonderfälle des dynamischen Verhaltens bei Kurvenfahrt, wie enge Kurven oder der Einfluss von Beschleunigung, werden untersucht.
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This diploma thesis investigates the influence of human mass and posture on the rollover characteristics of carriages, especially concerning carriage racing. To find the optimal postures, simulations were performed for driving through a curve with steady velocity and a planar floor without tilt. In order to estimate the inertia-tensor, simplified models of the carriages are introduced. Examples of the results for a marathon and a dressage carriage are given. Also, characteristic postures of driver and groom are identified and modelled using the mathematical model of Hanavan [6]. These identified postures are further investigated concerning variations of their inertia tensors as well as their centre of gravity depending on posture. Finally, a dynamic model of the carriage including the humans is introduced and simulated. Results are given concerning various postures for driver and groom combinations. Special cases of dynamic behaviour like sharp cornering or the influence of acceleration are analysed as well.
