Avaliação de conforto e saúde do motorista em um veículo trafegando em uma pista irregular e curva

Abstract

Este estudo apresenta uma metodologia de análise para auxiliar na estimativa do nível de conforto e saúde que motoristas de veículos estarão submetidos ao trafegar sobre pistas irregulares e curvas. A ferramenta desenvolvida consiste em rotinas no MATLAB que simulam modelos de veículos, que consideram as dinâmicas vertical, lateral e longitudinal, trafegando sobre pistas irregulares, conforme a norma ISO 8608 (1995) – “Mechanical Vibration – Road Surface Profiles – Reporting of Measured Data”, e curvas. São utilizados o Método de Integração de Newmark e o Método de Runge-Kutta (através da função ode45) para obtenção das respostas dinâmicas, que são exibidas em diversos gráficos. A aceleração RMS (Root Mean Square) vertical no assento do motorista é de 2,9903 m/s2, a longitudinal no assento do motorista é de 0,0174 m/s2 e a lateral no assento do motorista é de 0,1402 m/s2. Esses valores RMS obtidos implicam, conforme a norma ISO 2631-1 (1997) – “Mechanical vibration and shock – Evaluation of human exposure to whole-body vibration – Part 1: General requirements”, em uma provável sensação extremamente desconfortável para o eixo vertical e uma provável sensação não desconfortável para os eixos longitudinal e lateral. O valor do indicador de aceleração resultante da exposição normalizada (aren) obtido é de 0,1185 𝑚/𝑠2, o qual não excede o limite de exposição e o nível de ação. O valor do indicador de valor da dose de vibração resultante (VDVR) obtido é de 9,8294 𝑚/𝑠1,75, o qual não excede o limite de exposição, porém excede o nível de ação, sendo obrigatória adoção de medidas de caráter preventivo conforme Anexo 01 da Norma Regulamentadora 09 (1995) – “Programa de Prevenção de Riscos Ambientais”. Por fim, identifica-se que os raios de curvatura das curvas estão diretamente ligados ao conforto e saúde do motorista, pois quanto maiores os raios de curvatura, menores serão as acelerações laterais e, consequentemente, maior será o conforto e a segurança do motorista.

This study presents an analysis methodology to help estimate the level of comfort and health that vehicle drivers will be submitted to when traveling on irregular and curved roads. The developed tool consists of routines in MATLAB that simulate vehicle models, which consider the vertical, lateral and longitudinal dynamics, traveling on irregular tracks, according to the ISO 8608 (1995) standard – “Mechanical Vibration – Road Surface Profiles – Reporting of Measured Data”, and curves. The Newmark Integration Method and the Runge-Kutta Method (through the ode45 function) are used to obtain dynamic responses, which are displayed in different graphs. The vertical RMS (Root Mean Square) acceleration in the driver's seat is 2,9903 m/s2, the longitudinal RMS acceleration in the driver's seat is 0,0174 m/s2 and the lateral RMS acceleration in the driver's seat is 0,1402 m/s2. These RMS values obtained imply, according to the ISO 2631-1 (1997) standard – “Mechanical vibration and shock – Evaluation of human exposure to whole-body vibration – Part 1: General requirements”, in a probable extremely uncomfortable sensation for the vertical axis and a likely non-uncomfortable feel for the longitudinal and lateral axes. The resulting normalized exposure acceleration indicator value (aren) obtained is 0,1185 𝑚/𝑠2, which does not exceed the exposure limit and action level. The value of the resulting vibration dose value (VDVR) indicator obtained is 9,8294 𝑚/𝑠1,75, which does not exceed the exposure limit, but exceeds the action level, requiring the adoption of safety measures. preventive character according to Annex 01 of Regulatory Standard 09 (1995) – “Environmental Risk Prevention Program”. Finally, it is identified that the radius of curvature of the curves are directly linked to the comfort and health of the driver, since the greater the radius of curvature, the smaller the lateral accelerations and, consequently, the greater the comfort and safety of the driver.