人機(jī)工程學(xué)在汽車座椅設(shè)計(jì)中的應(yīng)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(duì)乘坐振動(dòng)的反應(yīng) 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(dòng)激勵(lì)如果超出了人體承受振動(dòng)的舒適性界限，就會(huì)使人產(chǎn)生不舒服感。車輛駕駛員所受的機(jī)械震動(dòng)分為全局振動(dòng)和全身震動(dòng)兩大類。局部振動(dòng)是指作用于人體特殊部位（如頭部和四肢）的震動(dòng)，一般不會(huì)給駕駛員造成損害，但是對(duì)操縱的精確度有影響。全身震動(dòng)是指通過人體支撐表面作為整體傳給人體的震動(dòng)。車輛駕駛員承受的乘坐振動(dòng)屬于全身震動(dòng)，是對(duì)駕駛員可能造成嚴(yán)重傷害的主要震動(dòng)形式。人體承受全身震動(dòng)將產(chǎn)生機(jī)械的、生理、病理的和心理的效應(yīng)。 乘坐振動(dòng)的 機(jī)械效應(yīng) 乘坐振動(dòng)通過駕駛員的臀部、腰部傳給駕駛員，激起人體的全身震動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)激勵(lì)頻率接近人體的主要器官的固有頻率時(shí)，將引起相應(yīng)器官的共振而產(chǎn)生相對(duì)位移，從而使人感到不舒適。 在正常重力情況下，人體對(duì) 4～ 8Hz 頻率的震動(dòng)的能量傳遞最大，其生理效應(yīng)也最大，稱為第一共振峰。 10 12Hz 的震動(dòng)頻率時(shí)出現(xiàn)第二共振峰，其生理效應(yīng)僅次于第一共振峰。在 20 25Hz 時(shí)出現(xiàn)第三共振峰，其生理效應(yīng)較第二共振峰稍低。以后隨著頻率的增高，震動(dòng)在人體內(nèi)的傳遞逐步衰減，其生理效應(yīng)也相應(yīng)減弱。如圖 21 所示。 圖 21 坐姿時(shí)人 體對(duì)垂直振動(dòng)的傳遞率 坐在駕駛座上的駕駛員承受垂直振動(dòng)時(shí)，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(dòng)臺(tái)上進(jìn)行各種典型工況下的激振試驗(yàn)，測得人體的坐姿震動(dòng)特性如圖 2 2 25 所示。 圖 23 人體坐姿承受垂直振動(dòng)的傳遞特性 圖 24 人體坐姿承受左、右水平振動(dòng)的傳遞特性 圖 25 人體坐姿承受前、后水平振動(dòng)的傳遞特性 乘坐振動(dòng)的生理效應(yīng) 全身振動(dòng)引起的主訴癥狀及生理反應(yīng)與振動(dòng)頻率有關(guān)。低于 10Hz 的震動(dòng)，主要引起胸脯部不適；高于 10Hz 的振動(dòng)，引起頭部癥狀的增強(qiáng)。全身振動(dòng)英氣的生理效應(yīng)如圖 26 所示： 圖 26 全身振動(dòng)的生理效應(yīng) 全身振動(dòng)最明顯的生理反應(yīng)時(shí)人體姿勢的變化，低頻高強(qiáng)度的振動(dòng)使人難以保持穩(wěn)定的姿態(tài)。 全身振動(dòng)的病理效應(yīng) 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(jī)駕駛員的胃病患病率。主要原因是因?yàn)榧眲〉某俗駝?dòng)對(duì)胃的消化功能產(chǎn)生了有害影響。 圖 27 拖拉機(jī)駕駛員的胃病患病率 圖 28為拖拉機(jī)駕駛員為脊椎病與年齡的關(guān)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?yàn)轳{駛員承受劇烈的乘坐振動(dòng)和不方便的乘坐姿勢。 圖 28 拖拉機(jī)駕駛員脊椎患病率與年齡的關(guān)系 實(shí)線 —— 男人；虛線 —— 女人 乘坐振動(dòng)的心理效應(yīng) 對(duì)車輛駕駛員來說，乘坐振動(dòng)的心理效應(yīng)主要表現(xiàn)為操作能力的變化。讓人在座椅上用振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行各種典型情況下的激振試驗(yàn)，測得振動(dòng)對(duì)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(dòng)時(shí)的實(shí)力降低情況 （ a） 加振中；（ b）加振終了時(shí) 210 人體坐姿承受水平振動(dòng)時(shí)腳踩加速踏板壓力保持不變的能力 左邊 — 振動(dòng)頻率的影響；右邊 — 振動(dòng)加速度的影響 圖 211 坐姿人體承受垂直振動(dòng)時(shí)的平衡能力降低情況 （ a）加振時(shí)；（ b）加振終了時(shí) 圖 212 人體坐姿承受橫向水平振動(dòng)時(shí)跟蹤誤差 圖 213 人體坐姿承受橫向水平振動(dòng)選擇時(shí)的反應(yīng)時(shí)間 圖 214 人體坐姿承受垂直振動(dòng)的手眼協(xié)調(diào)平均動(dòng)作時(shí)間 根據(jù)受振者的感覺，《人體承受全身振動(dòng)的評(píng)價(jià)指
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