【正文】 結(jié)構(gòu)工藝性。設(shè)計(jì)成學(xué)通常是設(shè)計(jì)師開發(fā)產(chǎn)品時(shí)所建立的一套發(fā)展模式 [2]。因此，許多研究仍在探討如何運(yùn)用有效的方法與途徑與設(shè)計(jì)程序中，以確保設(shè)計(jì)的品質(zhì)與效率”。該設(shè)計(jì)程序的進(jìn)行由設(shè)計(jì)說明階段開始，透過構(gòu)想設(shè)計(jì)階段的使用程序架構(gòu)、功能架構(gòu)與工具架構(gòu)三種分析設(shè)計(jì)構(gòu)成來完成設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)說明階段完成后，隨之進(jìn)行設(shè)計(jì)個(gè)案的‘行為一功能 — 機(jī)能 ’構(gòu)想設(shè)計(jì)階段的發(fā)展。在此階段中，設(shè)計(jì)師對(duì)設(shè)計(jì)個(gè)案中個(gè)零件的相關(guān)配置進(jìn)行組裝的工作。在細(xì)部設(shè)計(jì)階段里，設(shè)計(jì)師必須回饋到所有在設(shè)計(jì)說明階段中，所有事先預(yù)定的事項(xiàng)，包括對(duì)產(chǎn)品的迸一步設(shè)計(jì)與對(duì)設(shè)計(jì)定義的再確認(rèn)工作，已達(dá)成對(duì)設(shè)計(jì)個(gè)案的設(shè)計(jì)工作。 圖 1 Andresen的設(shè)計(jì)程序 (1980) Andresen design program (1980) 設(shè)計(jì)預(yù)解決的問題 功能架構(gòu) 程序架構(gòu) 工具架構(gòu) 單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 整體設(shè)計(jì)完成 問題說明 階段 概念設(shè)計(jì) 階段 配置設(shè)計(jì) 細(xì)部設(shè)計(jì) 階段 5 (2)French的設(shè)計(jì)程序 (1985) 圖 2 French的設(shè)計(jì)程序 (1985) French design program (1980) 在 French的設(shè)計(jì)程序里，設(shè)計(jì)從需求 出發(fā)，透過對(duì)現(xiàn)有問題 的分析，并收集相關(guān)的設(shè)計(jì)知識(shí)，進(jìn)行概念性的設(shè)計(jì) ,程序的流程如圖 2所示 。一旦完成設(shè)計(jì)方案的細(xì)部設(shè)計(jì)工作之后，緊接著為連接設(shè)計(jì)與制造生產(chǎn)間的工作，此包括工程圖和生產(chǎn)計(jì)劃等，以利設(shè)計(jì)活動(dòng)從構(gòu)想轉(zhuǎn)化到實(shí)際的制造過程 [4],其表示設(shè)計(jì) 。在汽車的設(shè)計(jì)中人們往往考慮是汽車的動(dòng)力性能、外觀和內(nèi)飾；人們?cè)谫?gòu)買汽車是看重的多是汽車的價(jià)格、外觀。 實(shí)際中對(duì)于座椅設(shè)計(jì)的相關(guān)研究和設(shè)計(jì)方法沒有特別的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 2 座椅設(shè)計(jì) 的相關(guān)理論 體壓分布與坐姿疲勞 (1)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。 設(shè)計(jì)需求 分析現(xiàn)有問題 描述問題 概念性設(shè)計(jì) 方案具體化 細(xì)部設(shè)計(jì) 選擇方案 生產(chǎn)計(jì)劃，圖紙與其他工作 6 (2)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。圖 3為坐姿時(shí)座墊上的體壓分布。 圖 4 座椅整車舒適性的評(píng)價(jià)圖 Seat fort of vehicle evaluation map 圖中 “ 人 ” 即指乘坐者，是最終對(duì)舒適性做出評(píng)價(jià)的主體，其生理因素以及心理因素都會(huì)影響對(duì)舒適性的評(píng)價(jià) 。“ 環(huán)境 ” 主要指車內(nèi)環(huán)境及路面狀況等。如由輪胎和懸架產(chǎn)生的噪聲 7 通過影響人的聽覺而影響人對(duì)舒適性的評(píng)價(jià)。 設(shè)計(jì) 座椅人體 的 舒適度 概念化階段是整體設(shè)計(jì)的理念和宗旨，是保證今后具體設(shè)計(jì)得以順利進(jìn)行的前提條件。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(jì)，又能實(shí)現(xiàn)人們對(duì)舒適的要求，這就是汽車座椅設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。汽車座椅的舒適性歸納起來有三方面的內(nèi)容 : (1)振動(dòng)的舒適性 對(duì)于汽車座椅振動(dòng)舒適性來說，它主要是道路 輪胎、懸架、座椅 駕駛員三者之間的關(guān)系，在試驗(yàn)過程中，把它們看作是一個(gè)整體，屬于動(dòng)力學(xué)系統(tǒng) [19]。 (2)駕駛員坐勢(shì)的舒適性 坐姿的舒適性的是把注意力集中在人體生理結(jié)構(gòu)與座椅結(jié)構(gòu)以及幾何尺寸的關(guān)系上，使座椅的設(shè)計(jì)、制造兼有極好的、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的特性。 (3)體壓分布對(duì)舒適性的影響 8 圖 5 正確的坐勢(shì) Right sit potential 圖 6 不正確的坐勢(shì) The incorrect sitting posture 圖 6是不正確的坐勢(shì)，腰弧線變形過大，椎間盤受力是不均勻的，使駕駛員容易產(chǎn)生疲勞，長(zhǎng)期采用這種坐勢(shì)，會(huì)使椎骨間距內(nèi)外受拉受壓，容 易造成人體腰部變形。人們的臀部在坐骨周圍的肌肉可以承受較大的壓力，而大腿下面的 肌肉內(nèi)部分布有較大的皿管和神經(jīng)系統(tǒng) .因此不能承受壓力，否則將影響神經(jīng)傳導(dǎo) [20]。因此人體的重量作用在坐墊上的壓力應(yīng)當(dāng)隨臂部不同部位 [6]，呈不均勻的分布。每條等壓線的數(shù)字是壓力分布情況，壓力的單位是 kg/m2。人體所處的角度是合理的。 用戶人體尺寸 設(shè)計(jì) 9 各種設(shè)備和工具等設(shè)計(jì)對(duì)象在適合于人的使用方面，首先涉及的問題是適合人的形態(tài)和功能范圍的限度。所以研究人體尺寸模型 —— 用人體模型描述人體尺度是非常有必要的。而針對(duì)于座椅設(shè)計(jì)的人體尺寸相關(guān)的主要有人體立姿尺寸和人體水平尺寸口。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 1000088“中國(guó)成年人人體尺寸”按照人機(jī)工程學(xué)的要求提供了我國(guó)成年人人體尺寸的 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) [7]。人體的主要尺寸包括身高，體重、上臂長(zhǎng)、前臂長(zhǎng)、大腿長(zhǎng)、小腿長(zhǎng)等 6項(xiàng)。 表 1 我國(guó)人體基本尺寸 Fig1 Our basic human body size 單位： mm 尺寸名稱 尺寸數(shù)值 尺寸名稱 尺寸數(shù)值 男 女 男 女 續(xù)表 1 尺寸名稱 尺寸數(shù)值 尺寸名稱 尺寸數(shù)值 男 女 男 女 身長(zhǎng) 1688 1586 肩窄寬 426 392 眼高 1585 1480 臀寬 334 395 肩高 1421 1320 下肢前伸長(zhǎng) 1016 977 坐姿身高 897 849 大腿長(zhǎng) 422 409 坐姿眼高 794 743 大腿長(zhǎng) 401 369 肘到坐平距離 245 239 足高 71 66 上肢前伸長(zhǎng) 731 689 膝臀間距 551 525 大臂長(zhǎng) 269 261 大腿平長(zhǎng) 433 432 小臂長(zhǎng) 247 226 膝上到足底距離 515 480 手長(zhǎng) 193 179 膝彎到足底距離 406 383 10 前伸長(zhǎng) 731 689 注：一般人體尺寸都是在立正或正坐的姿勢(shì)狀態(tài)下測(cè)量的，因?yàn)樵谌梭w自然狀態(tài)下測(cè)量很容易出現(xiàn)差別。 人體測(cè)量尺寸 人體是一個(gè)復(fù)雜的生理體系，影響人體尺寸特征的因素很多，如國(guó) 家、地區(qū)、民族、生活環(huán)境和風(fēng)俗習(xí)慣等 [14]。該標(biāo)準(zhǔn)提供了代表從事工業(yè)生產(chǎn)的法定中國(guó)成年人男子 18~66歲，女子 18~55歲的人體結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)，共七個(gè)類別 47項(xiàng)人體尺寸數(shù) 據(jù)，包括人體主要尺寸、立姿人體尺寸、坐姿人體尺寸、人體水平尺寸 、年齡段為數(shù)列表，其中主要人體結(jié)構(gòu)尺寸 寸如表 2所示。其所列人體尺寸數(shù)據(jù)的年齡段劃分跨度大，而且沒有 18歲以下未成年男女的人體統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸。另外，我國(guó)不同地區(qū)人體尺寸有一定的差異，不同國(guó)家問人體尺寸的差異也頗為明顯，可根據(jù)我國(guó)不同地區(qū)、我國(guó)與其它國(guó)家的人體結(jié)構(gòu)尺寸的比例差異推算出來。實(shí)際工作環(huán)境中對(duì)勞動(dòng)者的著裝有著嚴(yán)格的限制，不同的著裝可以使測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)生較大的變化，所以選用人體尺寸數(shù)據(jù)時(shí)，要考慮勞動(dòng)者的著裝情況。 表 3 著裝人體尺寸增大調(diào)整值 Fig3 Dress hunman size adjustment value 單位 :cm 人體尺寸 輕薄夏裝 冬季外套 輕薄工作服，靴和 盔 11 人體尺寸 輕薄夏裝 冬季外套 輕薄工作服，靴和 盔 身高 2540 2540 70 坐姿眼高 3 10 3 大腿與臺(tái)面距離 13 25 13 足長(zhǎng) 1340 40 40 足寬 1340 1325 25 足跟高 2540 2540 35 頭最大長(zhǎng) — — 100 頭最大寬 — — 105 最大肩寬 13 5075 13 臀寬 13 5075 13 (1)身高尺寸增大的調(diào)整值，前者為男性的皮 鞋高，后者為女性皮鞋高。例如：1866歲的男子在百分?jǐn)?shù)為 99時(shí)身高為 1814mm，在百分?jǐn)?shù)為 50時(shí)身高為 1678mm。人體結(jié)構(gòu)尺寸相當(dāng)多，單獨(dú)為某種身體尺寸的人進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)顯然是非常有限的。統(tǒng)計(jì)資料表明：這種公式是存在的，也就