【正文】 由于各種調(diào)節(jié)機構(gòu)設計，導致結(jié)構(gòu)不完全對稱，同時，汽車在行駛過程中座椅承受復雜的載荷結(jié)構(gòu)中的各個桿件既受彎曲又受扭轉(zhuǎn)。在新的世紀里人們以新的方式來感知世界，人們越來越多的在追求一種新的生存環(huán)境和生存空間，毫無疑義未來的人性化設計具有更加全面立體的內(nèi)涵，它將超越人們過去所局限的人與物的關系的認識向時間、空間、生理感官和心理方向發(fā)展，同時通過現(xiàn)代高科技技術如虛擬現(xiàn)實、互聯(lián)網(wǎng)絡等多種數(shù)字化的形式而擴延。參考文獻[1]王正華，喻凡， [2].汽車工程.2006(9):817.[3] 孟翔,[J].機械設計與制造2007(11):167.第三篇：基于人機工程學的汽車座椅設計研究基于人機工程學的汽車座椅設計研究 何鈞1 陳亞文1 高秀峰1（1襄樊學院 441053）【摘要】本文通過對重型商用車坐姿舒適性仿真的研究，并結(jié)合當今比較流行的舒適度建模方法，進行了適宜駕駛姿勢規(guī)律的實驗研究。s body is not fortable forecasting model, and the model is applied to the analysis of the actual project words: driver driving posture ergonomic body fort technology一、引言隨著時代的發(fā)展，人們開始追求高品質(zhì)的舒適生活,于是按照人體工程學設計的產(chǎn)品也就越來越受到大眾的歡迎。二、汽車座椅舒適性設計的重要性現(xiàn)代科學技術的突飛猛進，以及人們工作和生活空間的不段變化，就要求汽車座椅的生產(chǎn)企業(yè)在座椅的設計、生產(chǎn)方式等方面進行改革，同時也要考慮降低成本，提高汽車座椅的經(jīng)濟性。1概念化階段是整體設計的理念和宗旨，是保證今后具體設計得以順利進行的前提條件。尤其是座椅與人體結(jié)構(gòu)有著密切的關系，可以說人們對產(chǎn)品設計的合理性和適用性的評判是很重要的。三、基于汽車座椅的舒適性及安全性設計研究 隨著當今科學技術及生活水平的不斷改善和發(fā)展，人們對于座椅舒適要求也不斷提升。由生物動力學研究表明，長時間地承受高強度的全身振動對于人體健康的損害是相當嚴重的。座椅舒適度的影響因素：座椅的幾何尺寸是影響座椅舒適度的因素，但研究發(fā)現(xiàn)這并非唯一最主要的影響因素。座椅舒適度的研究方法：從汽車座椅設計及改善的角度出發(fā)，消除座椅不舒適性最理想的方法是能建立定量模型，預測座椅的不舒適性。汽車座椅必須有足夠的強度，以確保座椅上的人所受的傷害最??；座椅的壽命應足夠長，不致過早變形或損壞；受沖擊載荷作用時，座椅不應發(fā)生斷裂、嚴重變形等損壞現(xiàn)象。而靠背傾角、基本尺寸及其形狀對尾部碰撞的嚴重程度有很大影響。頭枕的設計：頭枕是一種用以限制乘員頭部相對于軀干向后移位的彈性裝置，其作用是在發(fā)生碰撞時，減輕乘員頸椎可能受到的損傷。隨著座椅結(jié)構(gòu)形式的不斷變化，單純用梁單元已不足以精確地描述座椅骨架的結(jié)構(gòu)，于是越來越多地使用了其他的單元形式建模，如空間板殼單元、實體單元等。同時，要想設法使駕駛員駕車時有更舒適、更安全的駕駛環(huán)境，對于當前的汽車座椅設計，高度的運用人機工程學知識，更大的提高人體舒適度，是極為必要，也是勢在必行！［參考文獻］【1】王正華，喻凡，［J］.汽車工 程，2006（9）：817. 【2】 孟翔，［J］.機械設計與制造，2007（11）：： 李和論文報告編輯者： 何鈞 襄樊學院機械與汽車工程學院工業(yè)工程0811班 完成時間：2010年5月10日第四篇：人機工程學在汽車座椅設計中的應用人機工程學在汽車座椅設計中的應用摘要：運用人機工程學原理，針對汽車駕駛座持，從駕駛員生理特性與作業(yè)環(huán)境兩個方面分析了影響駕駛舒適性及安全性的原因，在此基礎上從坐姿舒適性，振動舒適性，操作舒適性，安全性等四個方面論述了人機工程學在汽車座椅設計中的應用，完成了對汽車駕駛座椅從分析到設計的系列開發(fā)過程。人體工程學的產(chǎn)品也就成了現(xiàn)代社會人們追求的目標。二、舒適駕乘首要在于座椅設計通過對汽車座椅設計中的人機因素分析,即尺度、形態(tài)、功能、色彩四方面的具體分析,尋求汽車座椅設計與人機工程學的關系,從而論證目前汽車座椅設計中人機工程學應用的一些局限性,即學科內(nèi)涵與目標的矛盾、共性原則與個性需求的矛盾、統(tǒng)計與個案的矛盾以及合理與合情的矛盾,通過對這些應用矛盾的透析,探求出汽車座椅設計中人機工程學應用的原則,從而最終為汽車座椅產(chǎn)品設計中人機工程學的應用探索出一條道路。三、汽車座椅人機工程學分析人體坐姿生理特性分析（1）坐姿時脊柱的形態(tài)人坐著時，身體主要由脊柱、盆骨、腿和腳支撐。可見，坐姿體壓分布包括座墊上的體壓分布和靠背上的體壓分布兩部分。（4）靠背上的體壓分布靠背上的體壓分布也以不均勻分布，壓力相對集中在肩胛骨和腰椎兩個部位。當外界振動接近器官的共振頻率時，即產(chǎn)生共振，振幅迅速增大，此時引起器官的生理反應最大。（2）溫濕度研究表明，駕駛員在駕駛狀態(tài)下的舒適溫度為18℃～23℃，舒適濕度為40%～60%，～。上述要求具體到駕駛座椅的設計中滿足駕駛員坐姿舒適性的座椅尺寸結(jié)構(gòu)設計、滿足駕駛員振動舒適性的座椅抗振減振設計、滿足操作舒適性的座椅空間位置設計以及滿足駕駛員的安全性的汽車駕駛座椅主動安全性及被動安全性的設計。椅面高度A：椅面高度定義為椅面前緣至駕駛員踵點的垂直距離。椅面深度C：指椅面前緣至靠背前面水平距離。椅面傾角β：指椅面與水平之間的夾角。舒適坐姿的各關節(jié)的角度應該滿足圖3中所示的要求角度。依據(jù)靠背上體壓分布不均勻原則，在座椅靠背設計時應保證有靠背兩點支撐，即就是人體背部和腰部的合理支撐。座椅材料是座椅的主要減振元件，要想使座椅獲得較低的振動傳遞率，使座椅有較高的振動舒適性，必須采用合適的座墊和靠背減振材料。新陳代謝以及源于機體內(nèi)部的一些其他因素會惡 化這個影響，通常認為環(huán)境因素，如身體姿勢、低溫及氣流會引起肌肉疼痛。腰托的形狀和位置，對于是否能使人保持良好坐姿，減少 人體疲勞具有重要作用。（3）、座椅舒適度的研究方法 從汽車座椅設計及改善的角度出發(fā)，消除座椅不舒適性最理想的方法是能建立定量模型，預測座椅的不舒適性。圖4列出了駕駛作業(yè)空間設計的主要指標。汽車座椅 必須有足夠的強度，以確保座椅上的人所受的傷害最小；座椅的壽命應足夠長，不致過早變 形或損壞；受沖擊載荷作用時，座椅不應發(fā)生斷裂、嚴重變形等損壞現(xiàn)象?？勘车膹姸仍O計不但應該 在“追尾”等后部碰撞時給乘員提供良好的保護，而且也要考慮側(cè)碰時對乘員的保護。坐墊深度不應該超過人的大腿長度。五、汽車座椅人機工程學的應用所謂人機工程學，亦即是應用人體測量學、人體力學、勞動生理學、勞動心理學等學科的研究方法，對人體結(jié)構(gòu)特征和機能特征進行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時的相互關系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)；還提供人體各部分的出力范圍、活動范圍、動作速度、動作頻率、重心變化以及動作時的習慣等人體機能特征參數(shù)，分析人的視覺、聽覺、觸覺以及膚覺等感覺器官的機能特性；分析人在各種勞動時的生理變化、能量消耗、疲勞機理以及人對各種勞動負荷的適應能力；探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對工作效率的影響等。目前，雖然已有企業(yè)在利用人機工程學的研究成果來設計駕駛員座椅了，但對設計出來的駕駛座椅還不夠完善，因此建立一個從分析——設計的系列開發(fā)過程有著非常重要的意義。關鍵詞：人機工程學、座椅，舒適度、設計Ergonomics application in automobile seat designxiongwen hubei automotive industry institute department of Mechanical Engineering,Hubei shiyan,442002 Abstract: Driving position directly influences the driver39。③駕駛員(或乘坐員)——座椅——駕駛室系統(tǒng)的幾何位置關系能否為駕駛員提供良好的視野。但如果坐姿不正確，座椅設計不合理，也會給身體帶來嚴重損害。圖11 脊柱的構(gòu)造從圖中可以看出脊柱呈現(xiàn)頸、胸、腰、骶四個彎曲部位，其中頸曲和腰曲凸向前，胸曲和骶曲凸向后。圖12 不同姿勢下所產(chǎn)生的腰椎曲度正常的腰線曲線是微微前突。腰椎后突和過分前突都是非正常狀態(tài)，合理的腰靠應該是使腰弧曲線處于正常的生理曲線。提供靠背支承腰椎后，活動力則明顯減?。划斳|干前傾時，背上方和肩部肌肉活動度高。圖14是較為理想的坐墊體壓分布線。當坐面呈斗形時，會使股骨向上轉(zhuǎn)動，這種狀態(tài)會使肘部和肩部受力，從而引起不舒服。這會引起腰部的不舒適感，長期積累作用，可造成椎間盤病變。因此，最舒適的坐姿是臀部稍離靠背向前移，使上體略微向后傾斜，保持腿夾角在90度到115度之間，小腿向前伸，大腿與小腿，小腿與腳面之間也有合適的夾角。全身震動是指通過人體支撐表面作為整體傳給人體的震動。當振動激勵頻率接近人體的主要器官的固有頻率時，將引起相應器官的共振而產(chǎn)生相對位移，從而使人感到不舒適。以后隨著頻率的增高，震動在人體內(nèi)的傳遞逐步衰減，其生理效應也相應減弱。圖23 人體坐姿承受垂直振動的傳遞特性圖24 人體坐姿承受左、右水平振動的傳遞特性圖25 人體坐姿承受前、后水平振動的傳遞特性全身振動引起的主訴癥狀及生理反應與振動頻率有關。圖27為拖拉機駕駛員的胃病患病率。圖28 拖拉機駕駛員脊椎患病率與年齡的關系實線——男人；虛線——女人對車輛駕駛員來說，乘坐振動的心理效應主要表現(xiàn)為操作能力的變化。超過此界限，則因疲勞而降低工作效率。座椅空間位置設計就是為了達到操作舒適性的目標，而進行駕駛座椅空間位置設計以確保駕駛員有良好的視野，同時對汽車轉(zhuǎn)向盤、腳踏板等操作部件有恰當?shù)牟僮饕缶嚯x，以達到操作舒適性的最終目的。美國汽車工程師協(xié)會SAE已將車輛駕駛座椅設計的參考點標準化，這個參考點稱為座椅標志點，即SIP，其位置如圖31所示。座椅尺寸設計主要參數(shù)包括:椅面高度、寬度、深度、椅面傾角。駕駛座椅的椅面高度應低些。其尺寸應滿足:腰部得到靠背的支承。椅面傾角β :指椅面與水平之間的夾角。舒適坐姿的各關節(jié)的角度應該滿足圖42中所示的要求角度。如圖43所示：圖43 汽車座椅的枕墊靠背的安全性設計應考慮靠背的強度、傾角、基本尺寸及其形狀。汽車座椅設計時應提供形狀和位置適宜的兩點支承，第一支承部位位于人體第5 一 6胸椎之間的高度上，作為肩靠。坐墊深度設計的原則是在充分利用靠背的情況下，使臀部得到合理的支撐。研究表明間：過于松軟的椅面，使臀部與大腿的肌肉受壓面積增大，不僅增加了軀干的不穩(wěn)定性，而且不易改變坐姿，容易產(chǎn)生疲勞。主動安全性主要考慮合理的座椅尺寸設計、座墊上合理的體壓分布、靠背上理的體壓分布等為駕駛員提供一個舒適的作業(yè)環(huán)境，減輕駕駛員的疲勞，從而保證駕駛座椅主動安全性的設計要求。②要保持駕駛員在事故發(fā)生時，保持一定的姿態(tài)，以使其他的約束系統(tǒng)能充分發(fā)揮其保護效能；③在事故中，使得事故后果對駕駛員的傷害降低到最小限度。參考文獻：【1】周一鳴，毛恩榮.《車輛人機工程學》，北京理工大學出版社，1999.【2】丁玉蘭.《人機工程學》，北京理工大學出版社，2004.【3】許 英，機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，第21卷第1期.【4】朕 ，汽車科技1995（6）.【5】，國外鐵道車輛，1995年第一期.【6】穆春虹，科技論壇，第15卷第2期.【7】馮飛燕，機械管理開發(fā)，第25卷第3期，2010（6）.