Dynamic calibration of an instrumented bike brake hood in measuring power absorbed by the hands

AbstractOne of the most significant factors in ride quality in cycling sports are the vibrations generated by road surface defects passing through the bicycle and transmitted to the cyclist's hands and buttocks. To study comfort, one metric that has been put forward is the measurement of the power absorbed at the cyclist's hands. Measuring absorbed power requires the use of the force and the velocity at the hands and provides an overall energy-based quantity. The aim of this study is to dynamically calibrate an instrumented brake hood transducer to measure the power absorbed at the cyclist's hands. Using a base excitation technique involving suspended masses, dynamic calibration of the brake hood was conducted in the 3-100 Hz frequency range, and the force transducer sensitivity and seismic mass were measured. An accelerometer attached to the brake hood enabled measurements of acceleration and calculation of velocity. A frequency-dependent phase mismatch between the force signal and the acceleration was obtained by measuring the accelerance at the hand-bike interface. A device called the Power Calibrator equipped with an impedance head was developed to assess the accuracy of the power measured by the instrumented brake hood. The results show that the instrumented brake hood can accurately measure the absorbed power at the cyclist's hands. Phase mismatch between the force and the velocity signals must be corrected to improve the accuracy of measurements. To implement the measurements, it is recommended that the calculations be done in the frequency domain

Using an Alternative Forced-choice Method to Study Shock Perception at Cyclists’ Hands: The Effect of Tyre Pressure

AbstractIn road cycling, tyre pressure has an influence on both performance and comfort of the cyclist. In this paper, the relationship between tyre pressure and shock perception at the cyclist's hands was quantitatively analysed by measuring the Just Noticeable Difference in Level (JNDL) of tyre pressure. The JNDL was determined by using a three-alternative forced-choice (3-AFC) method. The measurement was carried out on seven healthy subjects exposed to shock-type excitation on a laboratory bicycle treadmill. The dispersion of the measured tyre pressure JNDL (69 to 241 kPa; mean 155 kPa; SD 73 kPa) shows a large variability in the hands’ perception of shock in the cyclists tested. This suggests that some cyclists have a better capacity than others to differentiate impact sensory inputs at the hands, making them more likely to discern subtle differences in bicycle response dynamics

Méthode d'ordinateur pour l'analyse expétimentale des vibrations via une excitation par impact

Cette étude traite de la mise au point d'une méthode expérimentale, permettant l'analyse modale d'une structure, en utilisant un impact comme source excitatrice. Dans cet ouvrage nous avons groupé dans un même texte, tant au niveau théorique gu'expérimental, toutes les connaissances, les informations pertinentes en rapport avec cette méthode. Ces c6nnaissances permettront une bonne compréhension des phénomènes en cause et faciliteront l'utilisation courante de cette technique. Parallèlement, nous-avons voulu développer, en se servant de l'infrastructure existante, une technologie de pointe dans un domaine encore peu exploité à l'Université de Sherbrooke. Dans un premier temps, les principaux problèmes associés à l'analyse digitale des signaux seront traités. Ces problèmes sont inhérents à toute analyse spectrale effectuée à partir de données sous forme numérique. La précision et la validité des résultats dépendent en-grande partie de la compréhension des concepts de base se rattachant à la digitalisation de ces signaux. Une description du support informatique nécessaire à l'analyse des données et au calcul des différents paramètres sera faite par la suite. Ce traitement numérique constitue le coeur de la méthode et une attention particulière sera apportée à certaines technicalités de programmation. L'application de la méthode à une structure réelle fera l'objet de la dernière partie de ce mémoire. Les résultats obtenus seront analysés et comparés aux résultats fournis d'une part par des calculs théoriques et, d'autre part, par une méthode classique d'excitation sinusoïdale lente. Les difficultés ainsi que les limites d'applications y seront traitées en détail dans le but de bien cerner le contexte d'utilisation et de faciliter l'emploi de la méthode

Méthode d'ordinateur pour l'analyse expétimentale des vibrations via une excitation par impact

Cette étude traite de la mise au point d'une méthode expérimentale, permettant l'analyse modale d'une structure, en utilisant un impact comme source excitatrice. Dans cet ouvrage nous avons groupé dans un même texte, tant au niveau théorique gu'expérimental, toutes les connaissances, les informations pertinentes en rapport avec cette méthode. Ces c6nnaissances permettront une bonne compréhension des phénomènes en cause et faciliteront l'utilisation courante de cette technique. Parallèlement, nous-avons voulu développer, en se servant de l'infrastructure existante, une technologie de pointe dans un domaine encore peu exploité à l'Université de Sherbrooke. Dans un premier temps, les principaux problèmes associés à l'analyse digitale des signaux seront traités. Ces problèmes sont inhérents à toute analyse spectrale effectuée à partir de données sous forme numérique. La précision et la validité des résultats dépendent en-grande partie de la compréhension des concepts de base se rattachant à la digitalisation de ces signaux. Une description du support informatique nécessaire à l'analyse des données et au calcul des différents paramètres sera faite par la suite. Ce traitement numérique constitue le coeur de la méthode et une attention particulière sera apportée à certaines technicalités de programmation. L'application de la méthode à une structure réelle fera l'objet de la dernière partie de ce mémoire. Les résultats obtenus seront analysés et comparés aux résultats fournis d'une part par des calculs théoriques et, d'autre part, par une méthode classique d'excitation sinusoïdale lente. Les difficultés ainsi que les limites d'applications y seront traitées en détail dans le but de bien cerner le contexte d'utilisation et de faciliter l'emploi de la méthode

Une nouvelle méthode de mesure de longueurs segmentaires

Comparaison de la technique proposée au moyen du bras de mesurage articulé FARO et de la méthode classique de l'ISAK pour déterminer plus rapidement des longueurs segmentaires humaine