人機工程學在汽車座椅設計中的應用(編輯修改稿)
2024-11-28 08:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 腿與腳面之間也有合適的夾角。 如圖 19 所示： 圖 19 大腿、小腿和腳面的夾角 對乘坐振動的反應 座椅及懸架等部件隔離、吸收、緩和、衰減行駛中所產(chǎn)生的各種沖擊和振動激勵如果超出了人體承受振動的舒適性界限，就會使人產(chǎn)生不舒服感。車輛駕駛員所受的機械震動分為全局振動和全身震動兩大類。局部振動是指作用于人體特殊部位（如頭部和四肢）的震動，一般不會給駕駛員造成損害，但是對操縱的精確度有影響。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。車輛駕駛員承受的乘坐振動屬于全身震動，是對駕駛員可能造成嚴重傷害的主要震動形式。人體承受全身震動將產(chǎn)生機械的、生理、病理的和心理的效應。 乘坐振動的 機械效應 乘坐振動通過駕駛員的臀部、腰部傳給駕駛員，激起人體的全身震動。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。 在正常重力情況下，人體對 4～ 8Hz 頻率的震動的能量傳遞最大，其生理效應也最大，稱為第一共振峰。 10 12Hz 的震動頻率時出現(xiàn)第二共振峰，其生理效應僅次于第一共振峰。在 20 25Hz 時出現(xiàn)第三共振峰，其生理效應較第二共振峰稍低。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。如圖 21 所示。 圖 21 坐姿時人 體對垂直振動的傳遞率 坐在駕駛座上的駕駛員承受垂直振動時，人體各主要器官的固有頻率如圖 22 所示。 圖 22 人體器官的固有頻率 將人置于震動臺上進行各種典型工況下的激振試驗，測得人體的坐姿震動特性如圖 2 2 25 所示。 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 乘坐振動的生理效應 全身振動引起的主訴癥狀及生理反應與振動頻率有關。低于 10Hz 的震動，主要引起胸脯部不適；高于 10Hz 的振動，引起頭部癥狀的增強。全身振動英氣的生理效應如圖 26 所示： 圖 26 全身振動的生理效應 全身振動最明顯的生理反應時人體姿勢的變化，低頻高強度的振動使人難以保持穩(wěn)定的姿態(tài)。 全身振動的病理效應 研究表明，駕駛員?；嫉膬煞N職業(yè)?。何覆『图棺祿p傷。圖 27 為拖拉機駕駛員的胃病患病率。主要原因是因為急劇的乘坐振動對胃的消化功能產(chǎn)生了有害影響。 圖 27 拖拉機駕駛員的胃病患病率 圖 28為拖拉機駕駛員為脊椎病與年齡的關系。由此可以看出，駕駛員的脊椎畸形的發(fā)病率都很高，主要原因是因為駕駛員承受劇烈的乘坐振動和不方便的乘坐姿勢。 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 乘坐振動的心理效應 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。讓人在座椅上用振動臺進行各種典型情況下的激振試驗，測得振動對人的操作能力的影響如圖29 至 211 所示。 圖 29 人體坐姿承受垂直振動時的實力降低情況 （ a） 加振中；（ b）加振終了時 210 人體坐姿承受水平振動時腳踩加速踏板壓力保持不變的能力 左邊 — 振動頻率的影響；右邊 — 振動加速度的影響 圖 211 坐姿人體承受垂直振動時的平衡能力降低情況 （ a）加振時；（ b）加振終了時 圖 212 人體坐姿承受橫向水平振動時跟蹤誤差 圖 213 人體坐姿承受橫向水平振動選擇時的反應時間 圖 214 人體坐姿承受垂直振動的手眼協(xié)調(diào)平均動作時間 根據(jù)受振者的感覺，《人體承受全身振動的評價指
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