人機(jī)工程學(xué)在汽車座椅設(shè)計(jì)中的應(yīng)用-在線瀏覽
2024-12-26 08:41本頁(yè)面
【正文】 a)中的后突形狀。腰椎后突和過(guò)分前突都是非正常狀態(tài)，合理的腰靠應(yīng)該是使腰弧曲線處于正常的生理曲線。一旦脊椎偏離自然狀態(tài)，肌腱組織就會(huì)受到相互壓力(拉或壓 )的作用，使肌肉活動(dòng)度（活動(dòng)量）增加，招致疲勞酸痛。提供靠背支承腰椎后，活動(dòng)力則明顯減?。划?dāng)軀干前傾時(shí)，背上方和肩部肌肉活動(dòng)度高。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，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。圖 14 是較為理想的坐墊體壓分布線。如圖 15 所示。當(dāng)坐面呈斗形時(shí)，會(huì)使股骨向上轉(zhuǎn)動(dòng)，這種狀態(tài)會(huì)使肘 部和肩部受力，從而引起不舒服。 圖 15 座面對(duì)股骨的影響 椎間盤受力分析 當(dāng)坐姿腰弧曲線正常時(shí)，椎間盤上受的壓力均勻而輕微，幾乎無(wú)推力作用于韌帶，韌帶不拉伸，腰部無(wú)不舒適感，如圖 16（ a）所示。這會(huì)引起腰部的不舒適感，長(zhǎng)期積累作用，可造成椎間盤病變。與座椅設(shè)計(jì)相關(guān)的人體測(cè)量主要尺寸見圖 17，具體測(cè)量數(shù)值如表 18所示。因此，最舒適的坐姿是臀部稍離靠背向前移，使上體略微向后傾斜，保持腿夾角在 90 度到 115 度之間，小腿向前伸，大腿與小腿，小腿與腳面之間也有合適的夾角。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。全身震動(dòng)是指通過(guò)人體支撐表面作為整體傳給人體的震動(dòng)。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)。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。 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。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。 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 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)。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(shì)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)。圖 27 為拖拉機(jī)駕駛員的胃病患病率。 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。 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(lái)說(shuō)，乘坐振動(dòng)的心理效應(yīng)主要表現(xiàn)為操作能力的變化。 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(jué)，《人體承受全身振動(dòng)的評(píng)價(jià)指南》即 ISO2631— 1982 把振動(dòng)劃分為三個(gè)不同的認(rèn)為界限： （ 1） 保持舒適性界限：在此振動(dòng)界限內(nèi)， 沒(méi)有不舒服的感覺(jué)，受振者能順利的完成讀、寫、吃等動(dòng)作。超過(guò)此界限，則因疲勞而降低工作效率。超過(guò)此界限將使受振者的健康受到損害。 座椅空間位置設(shè)計(jì)就是為了達(dá)
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