【正文】 到確定整車外形控制參數(shù)，完成整個(gè)車身布置過程。但為減少協(xié)調(diào)的時(shí)間和 保證設(shè)計(jì)效率，在設(shè)計(jì)初期就以布置設(shè)計(jì)的要求為依據(jù)下達(dá)造型等工作的任務(wù)書，并不斷在布置和其它設(shè)計(jì)內(nèi)容之間進(jìn)行協(xié)調(diào)，最后完成設(shè)計(jì)。如何提高布置設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量是汽車開 發(fā)技術(shù)研究的重點(diǎn) .傳統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)過程是從概念設(shè)計(jì)到初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和分析的反復(fù)進(jìn)行的過程，其中概念設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì)中都包含了車身布置設(shè)計(jì)的內(nèi)容，它是進(jìn)行造型和詳細(xì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 它對(duì)駕駛員乘坐舒適性、行車安全性、上下車方便性、操縱方便性和視野性都有重要的影響。確定駕駛員位置的 H點(diǎn)便是整個(gè)車身布置當(dāng)中的重中之重。上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 商務(wù)車車身總布置設(shè)計(jì) 1 摘 要 本設(shè)計(jì) 在整車總布置的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其指導(dǎo)思想是“以人為本”。首先 根據(jù)中國成年人人體各個(gè)關(guān)節(jié)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)將二維人體模型樣板或桿系模型在車身布置圖上安放，從而確定 H點(diǎn)位置，并以此 H點(diǎn)代表人體布置及乘坐 的位置。 一切通過參照相關(guān)的 SAE、 ISO、 GB的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行多方面的協(xié)調(diào)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車保有量迅猛增長，同時(shí)對(duì)汽車性能和質(zhì)量提出了更高的要求。發(fā)達(dá)國家汽車生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)水平都比較高，但為保持競爭優(yōu)勢，仍投入很大的力量從事技術(shù)開發(fā)與革新，積極開展相關(guān)的基礎(chǔ)性研究工作。它實(shí)際上是一種從零開始的設(shè)計(jì)方法，是從駕駛員的人機(jī)關(guān)系定義過渡到整個(gè)車身定義(Postural Definition to Vehicle Definition)，是一個(gè)反復(fù)設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)的過程。車身布置雖然處于汽車產(chǎn)品上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 商務(wù)車車身總布置設(shè)計(jì) 6 設(shè)計(jì)開發(fā)過程的開始，卻對(duì)后來的設(shè)計(jì)開發(fā)和產(chǎn)品最終的質(zhì)量影響最大。 SAE ( Society of Automotive Engineers)，美國汽車工程師協(xié)會(huì) )推薦的基于百分位的布置工具是普遍采用的設(shè)計(jì)工具。 1 人機(jī)工程學(xué) 人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展 人機(jī)工程學(xué)是 20世紀(jì) 70年代初迅速發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，它從人的生理和心理出發(fā)，研究人 — 機(jī) — 環(huán)境相互關(guān)系和相互作用的規(guī)律，并使人機(jī)系統(tǒng)工作效能達(dá)到最佳。 我國人機(jī)工程學(xué)的現(xiàn)狀 國內(nèi)汽車人機(jī)工程學(xué)的研究起步較晚。例如美國 SAE推薦的標(biāo)準(zhǔn)、歐洲 EEC（ European Economic Community 歐洲經(jīng)濟(jì)共同體 ） 標(biāo)準(zhǔn)，等等。如 :盡管駕駛員座椅在設(shè)計(jì)過程中更加注重采用理想的背部形狀，但統(tǒng)計(jì)表明，駕駛員腰背部舒適度改良的同時(shí)，長期駕駛時(shí)頸部不舒適問題卻更顯突出。對(duì)于汽車內(nèi)部空間如頭部空間、膝部空間、肩部空間、肘部空間等也要用人體模型來檢查。共分為三檔：第 5百分位．第50百分位，第 95百分位，分別對(duì)應(yīng)為小個(gè)子身材，中等個(gè)子身材．大個(gè)子身材 (SAE人體模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可參考 SAE J826)。 但此標(biāo)準(zhǔn)無關(guān)節(jié)之間的尺寸，對(duì)車身內(nèi)部布置的使用意義不大， 1993年 11月我國標(biāo)準(zhǔn)化與信息分類編碼研究所提供了人體模板和人體尺寸，為車身內(nèi)部布置提供了中國人體數(shù)據(jù)依據(jù)，表 ，供車身 CAD計(jì)使用。 圖 中國成年人桿系人體模型 表 中國常年人人體各關(guān)節(jié)之間數(shù)據(jù) mm 項(xiàng)目 女子 5% 女子 50% 男子 50% 男子 95% 頸部至頭頂 280 310 290 300 頸部至肩關(guān)節(jié) 40 30 60 60 肩至胯關(guān)節(jié) 400 427 449 477 胯關(guān)節(jié)至膝 350 373 406 433 膝關(guān)節(jié)至踝 350 375 395 425 踝關(guān)節(jié)至踏平面 90 95 100 105 踝關(guān)節(jié)至踵點(diǎn) 117 130 踵點(diǎn)至足指 215 225 肩部至肘 240 260 275 295 肘關(guān)節(jié)至腕 200 220 235 245 腕關(guān)節(jié)至手心 65 75 75 80 水平方向眼點(diǎn)至頸 72 71 71 67 垂直方向眼點(diǎn)至頸 170 200 180 190 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 商務(wù)車車身總布置設(shè)計(jì) 11 人體模型的布置設(shè)計(jì) 車身室內(nèi)的人體布置就是指二維人體模型樣板或桿系模型在車身布置圖上的 安放，從而確定出設(shè)計(jì)的 H點(diǎn)位置，并以此 H點(diǎn)代表人體的布置及乘坐的位置。但有時(shí)只有腳的前部置于加速踏板上，腳跟與踏板支點(diǎn)分離，這時(shí)定義腳跟的著地點(diǎn)為踵點(diǎn)的位置。、 A3=110176。 5%女子桿系模型選取舒適角度為 A1=25176。、踏板角 =53176。見圖 。見圖 。左邊圖中乘坐人員都會(huì)感到需要將腿位移很大才能前后入座或者下車，如果將門立柱適當(dāng)傾斜，則門立柱在不失去其支撐整個(gè)車廂保護(hù)乘坐安全功能的情況下，使入座的方便性有所改善。所以在對(duì)于車門開啟角度上的計(jì)算我遵 循 P95男性不碰頭，而且 P5 的女性要手夠及的到。以往，在汽車駕駛員的視野校核中，以平均身材的駕駛員的眼睛位置作為基準(zhǔn)。通過對(duì)數(shù)以千記的汽車駕駛員的實(shí)測，統(tǒng)計(jì)分析得出的結(jié)論是：汽車駕駛員眼睛位置的分布位置是一個(gè)橢圓。見圖 。 眼橢圓的制取 汽車車身設(shè)計(jì)中常將各種百分位的眼橢圓事先制成樣板，以備設(shè)計(jì)或校核使 用。Z一 Z軸向下為負(fù)，向上為正。根據(jù)不同的百分位，從表 橢圓短軸長度。在俯視圖上眼橢圓傾角為 176。在最后 H點(diǎn)上方 635mm的距離處作的水平線。范圍內(nèi)的某一角度時(shí)，眼橢圓樣板自身坐標(biāo)系的原點(diǎn)相對(duì)于垂直工作線和水平工作線的偏移量見表 。定出 Y一 Y軸垂直于車輛的對(duì)稱中心線，并使其縱向位置與側(cè)視圖上的 ZZ軸位置對(duì)應(yīng)。見圖 。 頭廓包絡(luò)線分為兩種形式，一種為座椅可調(diào)節(jié)式的頭廓包絡(luò)線，另一種為座椅不可調(diào)節(jié)式的頭廓包絡(luò)線。 見圖 。 圖 頭廓包絡(luò)面 眼橢圓和頭廓線在 UG中的制取 Unigraphics（簡稱 UG）是集 CAD/CAE/CAM一 體的三維參數(shù)化軟件，是當(dāng)今世界最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造軟件，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、造船、通用機(jī)械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。所以 UG這一軟件將諸多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將諸如眼橢圓以及頭廓線的繪制方法集成其中，省去了復(fù)雜的定位計(jì)算過程，已知起始條件就可以將其在UG建模版塊中畫出，這樣使工作量大大減少，工作效率相應(yīng)的大大提高。通常包括轎車、旅行車及轎車變型車 。 見圖 。從圖列表中可以查看如 何定義這些參數(shù)，根據(jù)圖 3點(diǎn)后，系統(tǒng)將自動(dòng)獲取這些點(diǎn)的位置和參數(shù)并顯示在窗口里。設(shè)定好眼橢圓特征放置的圖層。它對(duì)汽車外形設(shè)計(jì)起到非常 重要的作用，因?yàn)橥庑卧O(shè)計(jì)必須考慮駕駛員和乘員的乘坐空間。 圖 頭廓包絡(luò)面用途 還有種布置方式是：在頂蓋高度的確定時(shí)，主要從頭部空間來考慮。車頂厚度一般取 1525mm。 圖 頭部間隙 4 駕駛員手伸及界面 當(dāng)駕駛員在高速駕駛時(shí)，其神經(jīng)總是處于較為緊張的狀態(tài)，因而要求確保其操作方便而有效。能方便地操縱轉(zhuǎn)向盤、踏板、變速桿以及各種按鈕。由于在測量時(shí)測量桿的一端是一個(gè) 25mm的三指抓捏式操作按鈕，因此在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)操作鈕件的型式進(jìn)行一定的修正。對(duì)于一定百分位的男女混合目標(biāo)駕駛員群體，由于男子平均身材要長于女子，則整體身材的均值還要考慮群體中男女所占的比重。與伸及 面有關(guān)的駕駛室尺寸見圖 。 70176。除此之外，所采用的安全帶型式是決定駕駛員手伸及界面的另外一個(gè)重要因素。表格中的數(shù)據(jù)是手伸及界面上的點(diǎn)相對(duì)于 HR基準(zhǔn)面的前后距離。 HR基準(zhǔn)面的定位方法如下 : 1)測量出被檢車輛駕駛室的以下幾項(xiàng)尺寸： ZXZ WWH 、 ??? 及D 。如果 099786 ??? XHG .HR基準(zhǔn)面位于最后 H點(diǎn)處。 6）測量出被檢 驗(yàn)的手操作鈕件在這一坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。 表 手伸及界面 （ G,男女駕駛員比： 90/10） mm 超過H 點(diǎn)高度 駕駛員中心線外側(cè)測量點(diǎn) 駕駛員中心線內(nèi)側(cè)測量點(diǎn) 400 300 250 200 100 50 0 0 50 100 200 250 300 400 500 600 800 464 513 530 544 564 570 576 576 587 591 581 569 555 518 471 700 532 574 589 599 614 620 624 626 640 646 638 628 615 584 542 600 583 618 631 640 649 650 649 659 675 682 679 672 662 634 592 525 500 615 645 657 665 669 663 651 675 691 701 706 702 694 667 622 555 450 624 652 664 673 674 663 644 677 691 703 714 712 706 677 629 563 400 629 655 668 677 674 701 718 719 713 683 631 568 350 629 654 667 677 671 695 718 722 718 685 628 568 300 625 649 663 673 664 684 715 722 718 683 620 565 250 617 639 655 666 654 668 708 718 716 677 608 557 200 605 626 643 656 640 649 698 711 710 666 590 545 100 567 586 608 624 666 687 688 634 540 509 0 512 531 558 579 620 649 653 585 471 100 441 461 494 520 560 598 605 521 383 運(yùn)用 UG建立駕駛員手伸及界面 運(yùn)用 UG 所集成的手伸及界面建立模塊可以創(chuàng)建駕駛員最大手伸及的范圍的輪廓面。 圖 選擇駕駛約束類型和男女比例 根據(jù)商務(wù)車的定義和特點(diǎn)選擇駕駛員約束類型時(shí)選擇類型 2A，因?yàn)樯虅?wù)車允許一部分的女性駕駛，但是并不可能象普通家用車輛那樣的多，也不能象 B 類型車輛那樣的少，所以選擇男女駕駛員比例為 75： 25。 A42=105176。之后就是創(chuàng)建的結(jié)果見圖 。當(dāng)操縱件在手伸及界面的內(nèi)側(cè) (靠近駕駛員一側(cè) )時(shí)，操縱件的布置可以滿足手伸及性的要求。間接視野是指駕駛員借助后視鏡等輔助設(shè)備而能看到的范圍。作為汽車主動(dòng)安全的重要項(xiàng)目，視野的設(shè)計(jì)和校核受到了普遍重視，各汽車生產(chǎn)國家或地區(qū)都制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)，如美國聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車安全標(biāo)準(zhǔn) FMVSS, 77/649/EEC法規(guī)、澳大利亞設(shè)計(jì)法規(guī)ADR、日本保安基準(zhǔn)、 SAE標(biāo)準(zhǔn) SAE J26488, J9419國際標(biāo)準(zhǔn) ISO 7397/11993,7397/21993以及我國國標(biāo) GB156294等。 駕 駛員視野直接影響汽車主動(dòng)安全性，是整車總布置及造型設(shè)計(jì)要始終關(guān)注的基本方面。這里主要討論上下視野。頂蓋高度也是限制駕駛員前方上視野的因素。 關(guān)于上下視角的選取，一般要求上視角不小于 7176。 圖 車輛前視野性 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 商務(wù)車車身總布置設(shè)計(jì) 36 圖 前視野上下視角 車輛側(cè)視野 在車輛側(cè)面視野的校 核主要是在車輛行駛過程中，對(duì)于透過車門車窗對(duì)車外的情況的觀察，從而正確作出判斷。 圖 車輛盲區(qū)面積 以上盲區(qū)的要求都是以眼橢圓為基準(zhǔn)，進(jìn)行的校核。同時(shí)整車離地間隙也已確定，所以整個(gè)車門的高度也就確定了。A立柱盲區(qū)是指由于 A立柱對(duì)視線的阻礙而形成的兩服都不能看到的區(qū)域。 A立柱盲區(qū)用雙目障礙角來表示．它是布置和設(shè)計(jì)前風(fēng)窗 A立柱的重要依據(jù) 。 儀表板高度不僅受大個(gè)子駕駛員腿部空間要求的制約，還受小個(gè)子駕駛員前方下視野要求的制約，設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮。儀表板與方向盤之間要留有足夠的操縱空間。 儀表板布置方法 儀表板離人眼最好是 710mm左右，其高度最好與眼睛平齊，板面上邊緣的視線與水平視線的夾角不大于 10176。到 80176。駕駛員 在駕車過程中經(jīng)常要觀察儀表盤上的各種儀表和顯示裝置來獲得汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況的信息。 儀表板視野設(shè)計(jì)包括儀表板斷面高度控制尺寸的確定、儀表盤和儀表罩布置設(shè)計(jì)、確定儀表板上可視區(qū)以布置儀表等。為此，在側(cè)視方向，作方向盤輪緣最高處截面下方和眼橢圓上方的公切線 L1，上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 商務(wù)車車身總布置設(shè)計(jì) 41 作方向盤輪毅上方和眼橢圓下方的公切線 L2，則儀表盤應(yīng)該布置在 L1和 L2之間，這樣能保證 90%的駕駛員可以通過轉(zhuǎn)向盤上半輪緣和輪毅、輪輻之間的空隙觀察到儀表。儀表罩要有足夠的深度，以遮住射向儀表玻璃的光線。所以在設(shè)計(jì)儀表的位置時(shí)，要充分考慮到這一點(diǎn)。見圖 。見圖 。 汽車在頭排通常設(shè)置駕駛員和副駕駛員兩個(gè)座位，在后排通常設(shè)置寬度方向可容納三個(gè)乘客的座位。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 商務(wù)車車身總布置設(shè)計(jì) 44 圖 車身寬度重要尺寸 經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，大多