【文章內(nèi)容簡介】 ②座椅應(yīng)可調(diào)節(jié)，能使乘坐者變換姿勢，并最大范圍滿足各類人體的乘坐要求,如沃爾沃公司的F7型汽車坐高可調(diào)65mm；傾斜度可調(diào)64度；縱向位置可調(diào)130mm等；③座椅應(yīng)能使乘坐者保持舒適坐姿，靠背結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)給腰部充分的支撐,使脊柱接近于正常彎曲狀態(tài)。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。從人機工程學(xué)的角度來講，腰部是體現(xiàn)座椅功能的關(guān)鍵部位。因此，座椅的腰托是影響舒適性的關(guān)鍵因素。此外，座椅的調(diào)節(jié)特性對座椅的舒適度影響很大，已成為座椅舒適度設(shè)計中重點考慮的因素。座椅舒適度的研究方法：從汽車座椅設(shè)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(yù)測座椅的不舒適性。國內(nèi)外研究中,建立的模型主要有如下3種：利用模糊理論建立的模型、線性模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。（二）座椅安全性設(shè)計座椅強度的設(shè)計：座椅強度的設(shè)計是安全性設(shè)計的首要內(nèi)容。汽車行駛中，座椅要承受復(fù)雜的載荷。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(yīng)足夠長，不致過早變形或損壞；受沖擊載荷作用時，座椅不應(yīng)發(fā)生斷裂、嚴(yán)重變形等損壞現(xiàn)象。座椅結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計：座椅整體結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計應(yīng)考慮的是其對其他約束系統(tǒng)效能的影響及與其他約束系統(tǒng)之間的連接方式等。靠背的設(shè)計：靠背的安全性設(shè)計應(yīng)考慮靠背的強度、傾角、基本尺寸及其形狀?？勘车膹姸仍O(shè)計不但應(yīng)該在“追尾”等后部碰撞時給乘員提供良好的保護(hù)，而且也要考慮側(cè)碰時對乘員的保護(hù)。而靠背傾角、基本尺寸及其形狀對尾部碰撞的嚴(yán)重程度有很大影響。、坐墊的設(shè)計：坐墊一般不會造成對乘員的直接沖擊傷害，但坐墊的結(jié)構(gòu)可以影響到乘員運動過程、約束力加到乘員身體上的方式及外部載荷(加速度、力等)的絕對值大小。坐墊深度設(shè)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。坐墊深度不應(yīng)該超過人的大腿長度。頭枕的設(shè)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。尤其是在汽車受到追尾碰撞時，可抑制乘員頭部后傾，防止或減輕頸部損傷?，F(xiàn)多采用模擬計算和試驗驗證相結(jié)合的研究方法，該方法重復(fù)性好、存儲信息量大、開發(fā)周期短且開發(fā)費用低，、ABAQUAS、ANSYS、SAP、PAMCRASH、DYNA3D等。四、基于汽車座椅舒適度設(shè)計中面臨的問題 對于座椅中主要的支撐性零部件，應(yīng)精確建模，以保證模型的正確性；對靜強度特性影響不大的零件，只要抓住其主要的幾何形狀進(jìn)行建模即可；對于基本沒影響的部件，可以簡單建?；虿唤?。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。在新的世紀(jì)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(shè)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(guān)系的認(rèn)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(shù)如虛擬現(xiàn)實、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等多種數(shù)字化的形式而擴延。五、總結(jié)國內(nèi)汽車座椅行業(yè)應(yīng)該致力于簡化座椅的設(shè)計開發(fā)過程，大幅度縮短開發(fā)周期，減少開發(fā)費用和成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能，獲得最優(yōu)化的創(chuàng)新設(shè)計產(chǎn)品，這樣才能更好地促進(jìn)我國座椅行業(yè)的設(shè)計國際化、現(xiàn)代化。我們希望這種汽車座椅的設(shè)計可以更好地保護(hù)人們的腰部和頸部。結(jié)語：要想設(shè)法使駕駛員駕車時有更舒適、更安全的駕駛環(huán)境，對于當(dāng)前的汽車座椅設(shè)計，高度的運用人機工程學(xué)知識，更大的提高人體舒適度，是極為必要，也是勢在必行?。蹍⒖嘉墨I(xiàn)］ 【 1】王正華，喻凡，［J］.汽車工程，2006 湖南大學(xué)學(xué)報【2】 孟翔，［J］.機械設(shè)計與制造，2007遼寧省機械研究院【】孫長富,崔光濱..汽車座椅頭枕[S].1994，北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社第三篇：基于人機工程學(xué)的汽車座椅設(shè)計研究基于人機工程學(xué)的汽車座椅設(shè)計研究摘要:駕駛員坐姿舒適性仿真通?？梢粤炕癁轳{駛姿勢不舒適度模型。駕駛姿勢不舒適度預(yù)測模型是根據(jù)駕駛姿勢的影響因素,評價駕駛姿勢不舒適度的數(shù)學(xué)模型。本文對重型商用車坐姿舒適性仿真研究主要做了以下幾方面工作:首先,研究了在汽車領(lǐng)域計算機輔助人機工程技術(shù)的發(fā)展背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并對當(dāng)今比較流行的舒適度建模方法進(jìn)行了深入的總結(jié)。針對這些方法的不足,提出了基于關(guān)節(jié)載荷的駕駛姿勢不舒適度建模方法。其次,進(jìn)行了適宜駕駛姿勢規(guī)律的實驗研究。通過設(shè)計下肢、軀干、上肢實驗,獲取了建立姿勢不舒適度模型所需要的關(guān)節(jié)載荷和關(guān)節(jié)坐標(biāo)數(shù)據(jù)。最后,建立了以維持身體姿勢的關(guān)節(jié)力及扭矩為目標(biāo)函數(shù),以人體姿勢變量和汽車設(shè)計變量為預(yù)測因子的人體不舒適度預(yù)測模型,并將模型應(yīng)用于實際項目的方案分析中。關(guān)鍵詞：駕駛員駕駛姿勢人機工程技術(shù)人體舒適度 引言隨著時代的發(fā)展，當(dāng)今社會已由工業(yè)社會向信息社會即后工業(yè)社會過渡，人類賴以生存的生活空間和生活方式，處處都是經(jīng)過設(shè)計并不斷完善的設(shè)計世界?，F(xiàn)代設(shè)計，作為一種廣泛的文化活動，已成為人們生活中的一部分。人們開始追求高品質(zhì)的舒適生活,于是按照人體工程學(xué)設(shè)計的產(chǎn)品也就越來越受到大眾的歡迎。人體工程學(xué)的產(chǎn)品也就成了現(xiàn)代社會人們追求的目標(biāo)。先以汽車座椅為例,人體工程學(xué)的家具并不是人們頭腦中所想象的僅有數(shù)據(jù)符合的座椅,它還包括除了人體生理數(shù)據(jù)之外的很多因素。它的設(shè)計原則除了常見的尺度設(shè)計原則,人體機能和環(huán)境設(shè)計原則,健康設(shè)計原則外還應(yīng)該講求黃金分割比的設(shè)計原則。并指出在這些原則的指導(dǎo)下好的人體工程學(xué)座椅是功能與美學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)品,可以為人帶來身心兩方面的享受。舒適駕乘首要在于座椅設(shè)計通過對汽車座椅設(shè)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(shè)計與人機工程學(xué)的關(guān)系,從而論證目前汽車座椅設(shè)計中人機工程學(xué)應(yīng)用的一些局限性,即學(xué)科內(nèi)涵與目標(biāo)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(yīng)用矛盾的透析,探求出汽車座椅設(shè)計中人機工程學(xué)應(yīng)用的原則,從而最終為汽車座椅產(chǎn)品設(shè)計中人機工程學(xué)的應(yīng)用探索出一條道路。而人機工程學(xué)在汽車座椅設(shè)計中的作用主要體現(xiàn)在以下幾方面（1）為確定汽車空間范圍提供依據(jù)。（2）為設(shè)計汽車座椅提供依據(jù)。（3）為確定感覺器官的適應(yīng)能力提供依據(jù)。融人機工程學(xué)原理于汽車座椅設(shè)計已達(dá)到更大舒適度： 研究現(xiàn)狀及主要內(nèi)容現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，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(shè)計、生產(chǎn)方式等方面進(jìn)行改革，同時也要考慮降低成本，提高汽車座椅的經(jīng)濟(jì)性。因此市場不斷細(xì)分，多種不同類型和不同設(shè)計的汽車座椅不斷進(jìn)入市場。人們對汽車座椅外觀樣式、材料品質(zhì)的追求，使汽車座椅的設(shè)計樣式豐富多姿，各有特色。從而也使汽車座椅在設(shè)計上取得了矚目的成績?？梢哉f汽車座椅發(fā)生的巨大變化，是老百姓不斷變化的需求造成的。按照人機工程學(xué)的原理，以社會大眾需求為宗旨，重視人體舒適感相關(guān)的各種科學(xué)性問題，深入研究。例如，人在汽車上坐椅子坐久了會不會感到不舒服、椅身的高度和椅腿的長度是否合適、椅腿是否完全著地、如果是帶扶手的椅子，當(dāng)把胳膊搭在扶手上時，肩部的位置感覺會如何等。這樣，座椅既具備了優(yōu)美典雅的視覺感受，同時也擁有滿足人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ餍枰膶嵱霉δ?。座椅是對人們活動起輔助作用的工具首先必須能夠承受人們活動帶來的各種力量和沖擊。在設(shè)計初期就應(yīng)該考慮到座椅對外部沖擊的承受力，否則就不能充分體現(xiàn)座椅的實用功能。因此應(yīng)在充分了解座椅構(gòu)造的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計，以達(dá)到既美觀又實用的目的。 關(guān)于人機工程學(xué)在家居設(shè)計中的應(yīng)用的提出，其可行性根本基于以下幾點： 概念化階段是整體設(shè)計的理念和宗旨，是保證今后具體設(shè)計得以順利進(jìn)行的前提條件。對椅子設(shè)計概念化進(jìn)行設(shè)定的過程，涉及椅子相關(guān)的功能性、構(gòu)造和材料以及形狀等問題。具體化階段是按照在概念化階段設(shè)定的設(shè)計方案，解決座椅的構(gòu)造、功能和美觀問題并創(chuàng)造出其基本形狀。在這個階段要畫很多草圖、圖樣，做出模型，還要選擇材料，討論座椅的構(gòu)造以及其他一些細(xì)節(jié)問題等。座椅設(shè)計的具體化階段就是創(chuàng)造出產(chǎn)品形狀的過程簡單地講就是做出座椅造型的外觀圖樣，并對其進(jìn)行論證。座椅設(shè)計的關(guān)鍵是將重點放在符合整體的外觀和核心架構(gòu)的設(shè)計上。產(chǎn)品的外觀、座椅的造型以及穩(wěn)定的構(gòu)造應(yīng)該既反映其精湛設(shè)計，又能實現(xiàn)人們對舒適的要求，這就是汽車座椅設(shè)計的重點。通過以上各階段步驟完成的產(chǎn)品設(shè)計可能并不是完美的。尤其是座椅與人體結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系，可以說人們對產(chǎn)品設(shè)計的合理性和適用性的評判是很重要的。因此應(yīng)該對設(shè)計進(jìn)行檢驗和校核。對于座椅的設(shè)計來說椅子的底座部分能否穩(wěn)定地支撐人體體重是很重要的。當(dāng)然除此之外對支撐人體背部的椅背部分和扶手部分的檢驗也是很必要的。汽車座椅舒適性及安全性設(shè)計研究坐舒適度及安全性是評價汽車性能的主要指標(biāo)，而隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)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。其中汽車座椅的舒適度及安全性設(shè)計已成為當(dāng)今汽車產(chǎn)商所關(guān)注的主要內(nèi)容。座椅的主要功能是支撐駕駛員及乘坐人員的身體減緩路面不平傳給人體的沖擊并減 弱由此而引起的振動。給駕乘提供舒適、安全的乘坐條件和便于駕駛操作的良好的工作條件。通過查閱相關(guān)資料并對當(dāng)前市民針對汽車座椅舒適性的市場調(diào)查考證，由生物動力學(xué)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(dāng)嚴(yán)重的。主要是腰脊和相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)會受到影響。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(rèn)為環(huán)境因素如身體姿勢、低溫及氣流會引起肌肉疼痛。通過取證分析可以得到以下結(jié)論（一）座椅舒適度研究（1）座椅舒適度的指標(biāo)根據(jù)人機工程學(xué)原理,為保證良好的舒適度，針對靜態(tài)舒適度，設(shè)計中應(yīng)遵循以下原則：① 座椅尺寸應(yīng)與人體測量尺寸相適宜；②座椅應(yīng)可調(diào)節(jié)，能使乘坐者變換姿勢，并最大范圍 滿足各類人體的乘坐要求；③座椅應(yīng)能使乘坐者保持舒適坐姿，靠背結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)給腰部充分的支撐,使脊柱接近于正常彎曲狀態(tài)。（2）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。許多文獻(xiàn)都提及腰部支撐的重要作用。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。從人機工程學(xué)的角度來講腰部是體現(xiàn)座椅功能的關(guān)鍵部位。因此 座椅的腰托是影響舒適性的關(guān)鍵因素。腰托的安裝位置在座椅靠背結(jié)構(gòu)設(shè)計中十分重要。乘員正常入座時，人體身軀與大腿的連接點—胯點(hip point)簡稱H點H點的位置是決定駕駛員操作方便、乘坐舒適性相關(guān)的車內(nèi)尺寸的基準(zhǔn)。此外，座椅的調(diào)節(jié)特性對座椅的舒適 度影響很大，已成為座椅舒適度設(shè)計中重點考慮的因素。壓力分布是導(dǎo)致不舒適的最主要的 生物力學(xué)因素，通過界面壓力對座椅舒適度進(jìn)行評價是一種重要客觀、有效的方法。（3）座椅舒適度的研究方法從汽車座椅設(shè)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(yù)測座椅的不舒適性。國內(nèi)外研究中,建立的模型主要有如下3種：利用模糊理論建立的模型、線性模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。目前，國內(nèi)在座椅舒適度的研究上還存在一些缺陷：①沒有針對中國人體特征尺寸的座椅舒適性研究；②對于座椅靜態(tài)舒適性評價還沒有形成一套客觀系統(tǒng)的體系；③在應(yīng)用神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)建模方法評價舒適性中，對輸入量的界定還不夠清晰明確有待進(jìn)一步研究。（二）座椅安全性設(shè)計座椅安全性設(shè)計的內(nèi)容主要包括以下幾個方面:座椅強度的設(shè)計、座椅結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計、靠背的設(shè)計、坐墊的設(shè)計、頭枕的設(shè)計。（1）座椅強度的設(shè)計座椅強度的設(shè)計是安全性設(shè)計的首要內(nèi)容。汽車行駛中座椅要承受復(fù)雜的載荷。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(yīng)足夠長，不致過早變 形或損壞，受沖擊載荷作用時，座椅不應(yīng)發(fā)生斷裂、嚴(yán)重變形等損壞現(xiàn)象。所以設(shè)計座椅時，必須對汽車座椅的強度進(jìn)行計算盡量以最少的材料、最小的質(zhì)量滿足強度要求。（2）座椅結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計座椅整體結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計應(yīng)考慮的是其對其他約束系統(tǒng)效能的影響及與其他約束系統(tǒng)之間 的連接方式等。（3）靠背的設(shè)計靠背的安全性設(shè)計應(yīng)考慮靠背的強度、傾角、基本尺寸及其形狀。靠背的強度設(shè)計不但應(yīng)該 在“追尾”等后部碰撞時給乘員提供良好的保護(hù)，而且也要