【正文】
參考文獻[1]王惠軍 《汽車造型設(shè)計》 國防工業(yè)出版社,2007年 [2]郭竹亭 《汽車車身設(shè)計》 吉林科學技術(shù)出版社,1992年 [3]黃天澤 《汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計》 機械工業(yè)出版社,2003年[4]李少波 《汽車車身計算機輔助設(shè)計與分析》[碩士論文] 貴州工業(yè)大學,1999年 [5]吳翔 《產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計》 中國輕工業(yè)出版社,2000年。六、結(jié)束語從人機工程學的角度出發(fā),進行汽車駕駛座椅的設(shè)計,是使駕駛座椅具有良好坐姿舒適性、振動舒適性、操作舒適性和安全性的必要手段。人機工程學的顯著特點是,在認真研究人、機、環(huán)境三個要素本身特性的基礎(chǔ)上,不單純著眼于個別要素的優(yōu)良與否,而是將使用“物”的人和所設(shè)計的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個系統(tǒng)來研究?,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。(5)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。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。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。(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。所以設(shè)計座椅時 必須對汽車座椅的強度進行計算,盡量以最少的材料、最小的質(zhì)量滿足強度要求。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。座椅空間位置設(shè)計座椅空間位置設(shè)計就是為了達到操作舒適性的目標,而進行駕駛室座椅空間位置設(shè)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。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。腰托的安裝位置在座椅靠背結(jié)構(gòu)設(shè)計中十分重要。從人機工程學的角度來講,腰部是體現(xiàn)座椅功能的關(guān)鍵部位。許多 文獻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)、座椅舒適度的指標根據(jù)人機工程學原理,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)。主要是腰脊和相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)會受到影響。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,可以適當調(diào)節(jié)人體代謝,達到減輕疲勞的目的。(3)座椅材料選擇座椅材料的選擇主要考慮到以下兩個方面:振動舒適性以及座椅對人體熱環(huán)境的主要影響。汽車座椅設(shè)計時應(yīng)提供形狀和位置適宜的兩點支撐,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)計為了保證座墊上合理的體壓分布,座墊應(yīng)堅實平坦。通過以上座椅尺寸參數(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而是椅面前緣向后傾。靠背傾角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距離,以保證大腿肌肉不受擠壓,腿彎部分不受阻礙。但對于汽車駕駛座椅來講,駕駛員坐姿單一,不涉及變換姿勢,通常設(shè)計應(yīng)滿足最寬人體需要為準。在設(shè)計時主要考慮到兩點:椅面過高會使大腿肌肉受壓,椅面過低就會增加背部肌肉負荷,駕駛座椅的椅面高度應(yīng)低些。座椅尺寸設(shè)計涉及主要參數(shù)如圖2所示。座椅尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計駕駛座椅尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究把注意力集中在人體生理結(jié)構(gòu)特點對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、汽車座椅的人機工程設(shè)計汽車駕駛座椅的人機工程學分析,安全舒適的汽車駕駛座椅的設(shè)計必須滿足以下要求:意識坐姿舒適性(靜態(tài)舒適性);二是振動舒適性(動態(tài)舒適性);三是操作舒適性;四是安全性(包括主動安全性及被動安全性兩個方面)。座椅對人體熱環(huán)境的主要影響因素有:座椅表面的溫度和濕度。振動對操作動作準確性的影響,主要是由于振動降低了手(或腳)的穩(wěn)定性,從而使操縱動作的準確性變差,而且振幅越大,影響越大。振動對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作準確性變差。有關(guān)研究表明,人體最敏感的頻率范圍為縱向振動4~8Hz,橫向振動1~2Hz。從這兩個部位向外,壓力應(yīng)逐步降低。圖1為坐姿時座墊上的體壓分布。(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脈分布,故不宜承受重壓。(2)坐姿體壓分布當座椅上的人處于坐姿狀態(tài)時,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)。而人機工程學在汽車座椅設(shè)計中的作用主要體現(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)下好的人體工程學座椅是功能與美學相結(jié)合的產(chǎn)品,可以為人帶來身心兩方面的享受。先以汽車座椅為例,人體工程學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設(shè)計的產(chǎn)品也就越來越受到大眾的歡迎。關(guān)鍵詞:汽車駕駛座椅 人機工程學 設(shè)計一、引言隨著時代的發(fā)展,當今社會已由工業(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。我們希望這種汽車座椅的設(shè)計可以更好地保護人們的腰部和頸部。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(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。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行建模即可;對于基本沒影響的部件,可以簡單建?;虿唤?。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。坐墊深度不應(yīng)該超過人的大腿長度。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??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,而且也要考慮側(cè)碰時對乘員的保護。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。汽車行駛中,座椅要承受復(fù)雜的載荷。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。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。從人機工程學的角度來講,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:① 座椅尺寸應(yīng)與人體測量尺寸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,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)計已成為當今汽車產(chǎn)商所關(guān)注的主要內(nèi)容。當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。因此應(yīng)該對設(shè)計進行檢驗和校核。4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。對椅子設(shè)計概念化進行設(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;2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;3座椅周詳設(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。關(guān)于人機工程學在家居設(shè)計中的應(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)計階段及檢驗校核階段等多階段進行設(shè)計【1】。因此市場不斷細分,多種不同類型和不同設(shè)計的汽車座椅不斷進入市場。并指出在這些原則的指導(dǎo)下好的人體工程學座椅是功能與美學相結(jié)合的產(chǎn)品,可以為人帶來身心兩方面的享受。以汽車座椅為例,人體工程學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。同時要想設(shè)法使駕駛員駕車時有更舒適、更安全的駕駛環(huán)境,對于當前的汽車座椅設(shè)計,高度的