操作便携式风力灭火机时,会使作业人员处于振动环境中,这会引发手臂系统和身体相关疾病。通过对便携式风力灭火机的振动特性进行研究,预测其对人体手臂带来的影响,合理有效设计减振装置,进而降低手传振动对人体的伤害。以便携式风力灭火机作业人员的手臂系统作为研究对象,基于集总参数法建立了肘部角度为60°、90°和180°的手臂系统模型,推导出生物力学运动方程。搭建了标准振动实验平台进行试验,将测得的手腕、前臂和上臂的振动响应与便携式风力灭火机的实测响应进行比较,验证标准振动实验平台的准确性。通过标准振动试验数据,基于最小二乘法识别出模型未知参数,并将模型预测的振动响应与便携式风力灭火机的实测响应进行比较,验证模型预测的可行性。通过标准振动实验平台获得的振动响应,比较手部力量对手传振动响应的影响。分析肘部角度对手传振动响应的影响。构建手臂系统有限元模型,进行模态分析,与标准振动实验平台实验室测量获得的手臂振动频率进行比较。结果表明,手臂模型预测的振动传递率响应与标准振动实验平台测得的响应之间拟合优度值在75%～92%,手臂模型预测得到的振动传递率、振动吸收功率响应与便携式风力灭火机实测的之间拟合优度值分别在77%附近及68%～81%。通过对比分析,在30～45Hz时手传振动共振频率较为集中,在该频率范围内工作可能会增加手臂振动疾病的概率。分析结果表明,手臂模型能有效预测操作便携式风力灭火机时的手传振动响应特性,可以用于分析不同影响因素对手传振动的影响,从而为评估人体手臂受到的损伤提供理论依据。通过所建模型模拟手传振动带给操作人员的影响,为便携式风力灭火机减振防护提供理论和数据依据,为其减振防护机构的研发奠定基础。