Métodos aprimorados de avaliação do risco de vibração de corpo inteiro em veículos em movimento

Métodos aprimorados de avaliação do risco de vibração de corpo inteiro em veículos em movimento usam localização GPS e dados de velocidade para aumentar a precisão de acordo com os padrões ISO 2631-1. Os novos dosímetros de vibração ISO 8041-2 tornam possível encontrar áreas de alto risco mapeando gráficos de vibração simples para locais específicos. As informações sobre velocidade ajudam a descobrir como a velocidade afeta o risco de exposição à VCI. Esta abordagem permite a identificação precisa de “más condições das estradas” e a análise dos riscos de exposição relacionados com a velocidade, facilitando estratégias de mitigação específicas.

Como a vibração de corpo inteiro é medida em veículos?

A vibração de corpo inteiro (VCI) em veículos é medida principalmente de acordo com as diretrizes descritas na ISO 2631-1, que enfatiza a inclusão do conteúdo de frequência e mudanças nas condições ao longo do tempo nos relatórios de medição. Esta norma sugere uma abordagem abrangente para capturar a dinâmica da exposição à VCI, tendo em conta tanto a intensidade como a variabilidade das vibrações que os indivíduos podem experimentar nos veículos. Apesar destas orientações detalhadas, as práticas tradicionais de medição baseiam-se frequentemente em dados recolhidos sob condições de referência, sem considerar adequadamente variáveis como a velocidade dos veículos e a qualidade da estrada. Esta abordagem pode resultar numa representação imprecisa dos níveis reais de exposição à vibração, subestimando-os ou superestimando-os.

Em resposta a essas limitações, o aparecimento de dosímetros de vibração avançados pela ISO 8041-2 revolucionou o processo de avaliação ao integrar dados de GPS para correlacionar locais específicos com níveis de vibração medidos. Ao traçar estes pontos de dados num mapa com rotas codificadas por cores que indicam a magnitude da vibração, estas ferramentas oferecem um método visualmente intuitivo e preciso para avaliar o risco de VCI. Esta abordagem inovadora não só melhora a precisão das avaliações de exposição à VCI, incorporando a velocidade do veículo e informações de rota, mas também fornece um meio poderoso para prever a exposição à vibração A(8) – uma métrica para avaliação da VCI ao longo de oito horas. Como resultado, melhora significativamente a fiabilidade da avaliação do risco de VCI em veículos em movimento, permitindo intervenções específicas para mitigar a exposição.

Estudo: Avaliação da vibração dos assentos em carros em movimento em diversas condições de estrada

O estudo utilizou o SVANTEK SV 100A, um medidor de nível de exposição à vibração de corpo inteiro de última geração, em conformidade com a norma ISO 8041:2, para medir as vibrações dos assentos de um Skoda Superb viajando em rotas com qualidade de estrada variável. O objetivo era captar e analisar as vibrações sentidas nos bancos à medida que o veículo passava entre troços com condições de estrada más e boas. O SV 100A registrou o histórico temporal dos valores RMS e VDV ponderados por aceleração (aw), juntamente com espectros não ponderados de 1/3 de oitava, fornecendo uma descrição detalhada dos níveis de vibração ao longo da viagem.

Em conjunto com o SV 100A, um smartphone instalado na cabine do veículo facilitou a aquisição de dados GPS em tempo real, possibilitando a correlação precisa das medições de vibração com a localização e velocidade do veículo. Esta integração de dados de vibração com variáveis geográficas e de velocidade permitiu uma análise abrangente do impacto da qualidade da estrada nos níveis de vibração dos assentos. Os dados recolhidos foram posteriormente processados no software Supevisor, oferecendo uma avaliação precisa da exposição à vibração e da sua variabilidade em diferentes troços da estrada, aumentando a compreensão do impacto da vibração de corpo inteiro nos ocupantes do veículo.

Figura 1. Medidor de exposição à vibração de corpo inteiro sem fio SV 100A

Análise dos valores de exposição à vibração de acordo com a ISO 2631-1

A análise abrangente da exposição à vibração em veículos, conduzida pelas normas ISO 2631-1, desdobrou-se em quatro etapas, cada uma delas baseada na anterior para aprofundar a nossa compreensão e abordar a complexidade dos riscos de exposição à vibração.

A primeira etapa envolveu a avaliação dos níveis de exposição à vibração para identificar aumentos na magnitude da vibração. Embora esta fase tenha confirmado que os níveis de vibração estavam de facto a aumentar, deixou questões críticas por resolver sobre as causas deste aumento e as estratégias necessárias para mitigar potenciais riscos de exposição.

Figura 2. Valores de exposição à vibração calculados no software Supervisor

Passando para a segunda etapa, a análise investigou o histórico temporal das magnitudes de vibração (awmax). Esta fase quantificou ainda mais o aumento dos níveis de vibração mas, tal como o primeiro passo, não conseguiu fornecer informações sobre as razões subjacentes a estas mudanças ou sugerir intervenções eficazes.

Figura 3. Histórico temporal do awx com diferentes velocidades

The third step was a turning point in the analysis, with awmax values plotted on a map to examine the relationship between vehicle speed, road quality and vibration amplitudes. It was observed that changes in vehicle speed on good-quality roads did not significantly affect vibration levels, indicating that infrastructure quality plays an important role in controlling vibration exposure. On the other hand, an increase in speed on poor-quality roads led to a significant increase in vibration magnitude, highlighting the impact of road conditions on vibration levels.

Figura 4. Valores a_wmax plotados em um mapa em uma estrada de boa qualidade

Figura 5. Valores a_wmax plotados em um mapa em uma estrada de má qualidade

A quarta etapa do estudo utilizou espectrogramas de 1/3 de oitava para representar visualmente o aumento da vibração em estradas de baixa qualidade. Esta abordagem forneceu uma representação clara e detalhada de como diferentes superfícies rodoviárias afetam as frequências e intensidades de vibração, oferecendo uma compreensão mais matizada dos fatores que contribuem para níveis elevados de vibração.

Figura 6. Valores RMS(x) não ponderados em bandas de 1/3 de oitavad

Conclusões

A aplicação de dosímetros de vibração avançados equipados com tecnologia GPS permitiu uma avaliação precisa e abrangente da exposição à vibração de todo o corpo, correlacionando dados de vibração com locais específicos e velocidades do veículo.
Os gráficos de vibração resultantes nos mapas facilitaram a identificação de más condições das estradas, enquanto os dados de velocidade contribuíram para uma avaliação mais precisa dos riscos de exposição e potenciais estratégias de mitigação.
Através destas quatro etapas, o estudo não só cumpriu os requisitos da ISO 2631-1, mas também avançou a nossa capacidade de avaliar e abordar eficazmente a exposição à vibração de todo o corpo em veículos em movimento.

Solicite mais informações
no dosímetro de vibração SV 100A

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