【正文】 參考文獻(xiàn)[1]王惠軍 《汽車造型設(shè)計(jì)》 國(guó)防工業(yè)出版社，2007年 [2]郭竹亭 《汽車車身設(shè)計(jì)》 吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1992年 [3]黃天澤 《汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社，2003年[4]李少波 《汽車車身計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與分析》[碩士論文] 貴州工業(yè)大學(xué)，1999年 [5]吳翔 《產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 中國(guó)輕工業(yè)出版社，2000年。六、結(jié)束語(yǔ)從人機(jī)工程學(xué)的角度出發(fā)，進(jìn)行汽車駕駛座椅的設(shè)計(jì)，是使駕駛座椅具有良好坐姿舒適性、振動(dòng)舒適性、操作舒適性和安全性的必要手段。人機(jī)工程學(xué)的顯著特點(diǎn)是，在認(rèn)真研究人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要素本身特性的基礎(chǔ)上，不單純著眼于個(gè)別要素的優(yōu)良與否，而是將使用“物”的人和所設(shè)計(jì)的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)研究?，F(xiàn)多采用模擬計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研究方法，該方法重復(fù)性好、存儲(chǔ)信 息量大、開發(fā)周期短且開發(fā)費(fèi)用低。（5）頭枕的設(shè)計(jì)頭枕是一種用以限制乘員頭部相對(duì)于軀干向后移位的彈性裝置，其作用是在發(fā)生碰撞時(shí)，減 輕乘員頸椎可能受到的損傷。坐墊深度設(shè)計(jì)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。而靠 背傾角、基本尺寸及其形狀對(duì)尾部碰撞的嚴(yán)重程度有很大影響。（3）靠背的設(shè)計(jì)靠背的安全性設(shè)計(jì)應(yīng)考慮靠背的強(qiáng)度、傾角、基本尺寸及其形狀。所以設(shè)計(jì)座椅時(shí) 必須對(duì)汽車座椅的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，盡量以最少的材料、最小的質(zhì)量滿足強(qiáng)度要求。汽車行駛中，座椅要承受復(fù)雜的載荷。座椅安全性設(shè)計(jì)座椅安全性設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:座椅強(qiáng)度的設(shè)計(jì)、座椅結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)、靠 背的設(shè)計(jì)、坐墊的設(shè)計(jì)、頭枕的設(shè)計(jì)。座椅空間位置設(shè)計(jì)座椅空間位置設(shè)計(jì)就是為了達(dá)到操作舒適性的目標(biāo)，而進(jìn)行駕駛室座椅空間位置設(shè)計(jì)以確保駕駛員有良好的視野，同時(shí)對(duì)汽車轉(zhuǎn)向盤、腳踏板等操作部件有恰當(dāng)?shù)牟僮饕缶嚯x，以達(dá)到操作舒適性的最終目的。國(guó)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。腰托的安裝位置在座椅靠背結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中十分重要。從人機(jī)工程學(xué)的角度來(lái)講，腰部是體現(xiàn)座椅功能的關(guān)鍵部位。許多 文獻(xiàn)都提及腰部支撐的重要作用。由本小組研究人員取證分析，得到以下結(jié)論：（1）、座椅舒適度的指標(biāo)根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理,為保證良好的舒適度，針對(duì)靜態(tài)舒適度，設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循以下原則：① 座椅尺寸應(yīng)與人體測(cè)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(shì)，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)。主要是腰脊和相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)受到影響。根據(jù)駕駛室的微氣候環(huán)境，調(diào)整座椅表面的濕溫度特性，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)人體代謝，達(dá)到減輕疲勞的目的。（3）座椅材料選擇座椅材料的選擇主要考慮到以下兩個(gè)方面：振動(dòng)舒適性以及座椅對(duì)人體熱環(huán)境的主要影響。汽車座椅設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)提供形狀和位置適宜的兩點(diǎn)支撐，第一支撐不位位于人體第5—6胸椎之間的高度上，作為肩靠；第二支撐設(shè)置在腰曲部位，作為腰靠。研究表明：過(guò)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。（2）座椅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了保證座墊上合理的體壓分布，座墊應(yīng)堅(jiān)實(shí)平坦。通過(guò)以上座椅尺寸參數(shù)的確定，以保證駕駛員人體脊柱曲線更接近于正常生理脊柱曲線。主要考慮到為了防止人體臀部向前滑動(dòng)而是椅面前緣向后傾?？勘硟A角α：靠背傾角是指靠背與椅面水平方向的夾角。其尺寸應(yīng)滿足：腰部得到靠背的支撐；椅面前緣與小腿之間留有適當(dāng)距離，以保證大腿肌肉不受擠壓，腿彎部分不受阻礙。但對(duì)于汽車駕駛座椅來(lái)講，駕駛員坐姿單一，不涉及變換姿勢(shì)，通常設(shè)計(jì)應(yīng)滿足最寬人體需要為準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮到兩點(diǎn)：椅面過(guò)高會(huì)使大腿肌肉受壓，椅面過(guò)低就會(huì)增加背部肌肉負(fù)荷，駕駛座椅的椅面高度應(yīng)低些。座椅尺寸設(shè)計(jì)涉及主要參數(shù)如圖2所示。座椅尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)駕駛座椅尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究把注意力集中在人體生理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)駕駛舒適程度的影響上，尋求最佳的座椅結(jié)構(gòu)形式、尺寸、輪廓形狀及材料選擇。四、汽車座椅的人機(jī)工程設(shè)計(jì)汽車駕駛座椅的人機(jī)工程學(xué)分析，安全舒適的汽車駕駛座椅的設(shè)計(jì)必須滿足以下要求：意識(shí)坐姿舒適性（靜態(tài)舒適性）；二是振動(dòng)舒適性（動(dòng)態(tài)舒適性）；三是操作舒適性；四是安全性（包括主動(dòng)安全性及被動(dòng)安全性兩個(gè)方面）。座椅對(duì)人體熱環(huán)境的主要影響因素有：座椅表面的溫度和濕度。振動(dòng)對(duì)操作動(dòng)作準(zhǔn)確性的影響，主要是由于振動(dòng)降低了手（或腳）的穩(wěn)定性，從而使操縱動(dòng)作的準(zhǔn)確性變差，而且振幅越大，影響越大。振動(dòng)對(duì)駕駛員操作的影響主要表現(xiàn)為視覺作業(yè)效率的下降和操作動(dòng)作準(zhǔn)確性變差。有關(guān)研究表明，人體最敏感的頻率范圍為縱向振動(dòng)4~8Hz，橫向振動(dòng)1~2Hz。從這兩個(gè)部位向外，壓力應(yīng)逐步降低。圖1為坐姿時(shí)座墊上的體壓分布。（3）座墊上的體壓分布根據(jù)人體組織的解剖學(xué)特性可知，坐骨結(jié)節(jié)處是人體最能耐受壓力的部位，適合于承重，而大腿下靠近表面處因有下肢主動(dòng)脈分布，故不宜承受重壓。（2）坐姿體壓分布當(dāng)座椅上的人處于坐姿狀態(tài)時(shí)，人的身體重量作用于座墊和靠背上的壓力分布稱作坐姿的體壓分布。脊柱位于人體的背部中央，是構(gòu)成人體的中軸。為確定感覺器官的適應(yīng)能力提供依據(jù)。而人機(jī)工程學(xué)在汽車座椅設(shè)計(jì)中的作用主要體現(xiàn)在以下幾方面：為確定汽車空間范圍提供依據(jù)。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(lái)身心兩方面的享受。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。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(jì)的產(chǎn)品也就越來(lái)越受到大眾的歡迎。關(guān)鍵詞：汽車駕駛座椅 人機(jī)工程學(xué) 設(shè)計(jì)一、引言隨著時(shí)代的發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)已由工業(yè)社會(huì)向信息社會(huì)即后工業(yè)社會(huì)過(guò)渡，人類賴以生存的生活空間和生活方式，處處都是經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)并不斷完善的設(shè)計(jì)世界。我們希望這種汽車座椅的設(shè)計(jì)可以更好地保護(hù)人們的腰部和頸部。在新的世紀(jì)里，人們以新的方式來(lái)感知世界，人們?cè)絹?lái)越多的在追求一種新的生存環(huán)境和生存空間，毫無(wú)疑義，未來(lái)的人性化設(shè)計(jì)具有更加全面立體的內(nèi)涵，它將超越人們過(guò)去所局限的人與物的關(guān)系的認(rèn)識(shí)，向時(shí)間、空間、生理感官和心理方向發(fā)展，同時(shí)，通過(guò)現(xiàn)代高科技技術(shù)如虛擬現(xiàn)實(shí)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等多種數(shù)字化的形式而擴(kuò)延。四、基于汽車座椅舒適度設(shè)計(jì)中面臨的問(wèn)題對(duì)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(duì)靜強(qiáng)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(duì)于基本沒(méi)影響的部件，可以簡(jiǎn)單建?；虿唤！Ｓ绕涫窃谄囀艿阶肺才鲎矔r(shí)，可抑制乘員頭部后傾，防止或減輕頸部損傷。坐墊深度不應(yīng)該超過(guò)人的大腿長(zhǎng)度。坐墊的設(shè)計(jì)：坐墊一般不會(huì)造成對(duì)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(yùn)動(dòng)過(guò)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(duì)值大小?？勘车膹?qiáng)度設(shè)計(jì)不但應(yīng)該在“追尾”等后部碰撞時(shí)給乘員提供良好的保護(hù)，而且也要考慮側(cè)碰時(shí)對(duì)乘員的保護(hù)。座椅結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)：座椅整體結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的是其對(duì)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。汽車行駛中，座椅要承受復(fù)雜的載荷。國(guó)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。此外，座椅的調(diào)節(jié)特性對(duì)座椅的舒適度影響很大，已成為座椅舒適度設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮的因素。從人機(jī)工程學(xué)的角度來(lái)講，腰部是體現(xiàn)座椅功能的關(guān)鍵部位。由本小組研究人員取證分析，得到以下結(jié)論：（一）座椅舒適度研究座椅舒適度的指標(biāo)：① 座椅尺寸應(yīng)與人體測(cè)量尺寸d相適宜（一般d取45—60公分）；②座椅應(yīng)可調(diào)節(jié)，能使乘坐者變換姿勢(shì)，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)。主要是腰脊和相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)受到影響。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。其中汽車座椅的舒適度及安全性設(shè)計(jì)已成為當(dāng)今汽車產(chǎn)商所關(guān)注的主要內(nèi)容。當(dāng)然除此之外對(duì)支撐人體背部的椅背部分和扶手部分的檢驗(yàn)也是很必要的。因此應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)和校核。4通過(guò)以上各階段步驟完成的產(chǎn)品設(shè)計(jì)可能并不是完美的。對(duì)椅子設(shè)計(jì)概念化進(jìn)行設(shè)定的過(guò)程，涉及椅子相關(guān)的功能性、構(gòu)造和材料以及形狀等問(wèn)題；2具體化階段是按照在概念化階段設(shè)定的設(shè)計(jì)方案，解決座椅的構(gòu)造、功能和美觀問(wèn)題并創(chuàng)造出其基本形狀；3座椅周詳設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是將重點(diǎn)放在符合整體的外觀和核心架構(gòu)的設(shè)計(jì)上。關(guān)于人機(jī)工程學(xué)在家居設(shè)計(jì)中的應(yīng)用的提出，其可行性可以分為概念化階段、具體化階段、周詳設(shè)計(jì)階段及檢驗(yàn)校核階段等多階段進(jìn)行設(shè)計(jì)【1】。因此市場(chǎng)不斷細(xì)分，多種不同類型和不同設(shè)計(jì)的汽車座椅不斷進(jìn)入市場(chǎng)。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(lái)身心兩方面的享受。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。s popular modeling method was suitable for Experimental study of the driving to the body posture variables and design variables as predictors of car39。得到以人體姿勢(shì)變量和汽車設(shè)計(jì)變量為預(yù)測(cè)因子的人體不舒適度預(yù)測(cè)模型,并將模型應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目的方案分析中。同時(shí)要想設(shè)法使駕駛員駕車時(shí)有更舒適、更安全的駕駛環(huán)境，對(duì)于當(dāng)前的汽車座椅設(shè)計(jì)，高度的運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)知識(shí)，更大的提高人體舒適度，是極為必要，也是勢(shì)在必行。國(guó)內(nèi)汽車座椅行業(yè)應(yīng)該致力于簡(jiǎn)化座椅的設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程，大幅度縮短開發(fā)周期，減少開發(fā)費(fèi)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(jì)產(chǎn)品，這樣才能更好地促進(jìn)我國(guó)座椅行業(yè)的設(shè)計(jì)國(guó)際化、現(xiàn)代化。隨著座椅結(jié)構(gòu)形式的不斷變化，單純用梁?jiǎn)卧巡蛔阋跃_地描述座椅骨架的結(jié)構(gòu)于是越來(lái)越多地使用了其他的單元形式建模，如空間板殼單元、實(shí)體單元等。通過(guò)調(diào)查研究，我們還了解到，早期的汽車座椅骨架大都采用簡(jiǎn)單的鋼管結(jié)構(gòu)，因此最早采用空間梁?jiǎn)卧M(jìn)行強(qiáng)度分析。對(duì)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(duì)靜強(qiáng)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(duì)于基本沒(méi)影響的部件，可以簡(jiǎn)單建?；虿唤！，F(xiàn)多采用模擬計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研究方法該方法重復(fù)性好、存儲(chǔ)信息量大、開發(fā)周期短且開發(fā)費(fèi)用低。（5）頭枕的設(shè)計(jì)頭枕是一種用以限制乘員頭部相對(duì)于軀干向后移位的彈性裝置其作用是在發(fā)生碰撞時(shí)，減輕乘員頸椎可能受到的損傷。坐墊深度設(shè)計(jì)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。而靠 背傾角、基本尺寸及其形狀對(duì)尾部碰撞的嚴(yán)重程度有很大影響。（3）靠背的設(shè)計(jì)靠背的安全性設(shè)計(jì)應(yīng)考慮靠背的強(qiáng)度、傾角、基本尺寸及其形狀。所以設(shè)計(jì)座椅時(shí)，必須對(duì)汽車座椅的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算盡量以最少的材料、最小的質(zhì)量滿足強(qiáng)度要求。汽車行駛中座椅要承受復(fù)雜的載荷。（二）座椅安全性設(shè)計(jì)座椅安全性設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:座椅強(qiáng)度的設(shè)計(jì)、座椅結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)、靠背的設(shè)計(jì)、坐墊的設(shè)計(jì)、頭枕的設(shè)計(jì)。國(guó)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。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(guò)界面壓力對(duì)座椅舒適度進(jìn)行評(píng)價(jià)是一種重要客觀、有效的方法。乘員正常入座時(shí)，人體身軀與大腿的連接點(diǎn)—胯點(diǎn)(hip point)簡(jiǎn)稱H點(diǎn)H點(diǎn)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)。因此 座椅的腰托是影響舒適性的關(guān)鍵因素。腰托的形狀和位置，對(duì)于是否能使人保持良好坐姿，減少人體疲勞具有重要作用。（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。新陳代謝以及源于機(jī)體內(nèi)部的一些其他因素會(huì)惡化這個(gè)影響，通常認(rèn)為環(huán)境因素如身體姿勢(shì)、低溫及氣流會(huì)引起肌肉疼痛。通過(guò)查閱相關(guān)資料并對(duì)當(dāng)前市民針對(duì)汽車座椅舒適性的市場(chǎng)調(diào)查考證，由生物動(dòng)力學(xué)研究表明，長(zhǎng)時(shí)間地承受高強(qiáng)度的全身振動(dòng)對(duì)于人體健康的損害是相當(dāng)嚴(yán)重的。座椅的主要功能是