基于人机工程学的汽车座椅设计研究
基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究近年来,随着汽车行业的不断发展,人们对汽车舒适性和安全性的需求也日益增加。
汽车座椅作为汽车内部的重要组成部分,其设计对驾驶员和乘客的舒适性和安全性起着至关重要的作用。
基于人机工程学的汽车座椅设计研究成为了诸多汽车制造商和研发部门关注的焦点之一。
人机工程学是一门研究人和机器之间的适配性问题的综合学科。
在汽车座椅设计领域,人机工程学的原理被广泛应用于提高汽车座椅的人体工程学设计,以实现更好的舒适性、安全性和驾驶体验。
本文将从人机工程学的角度出发,探讨汽车座椅设计的相关研究内容和应用方法。
一、人机工程学在汽车座椅设计中的重要性人机工程学可以帮助设计师更好地理解人体的生理特征和人体工程学原理,从而针对不同用户群体的需求,设计出更符合人体工程学的座椅结构。
考虑到人体脊柱的生理曲线和各个关节的活动范围,设计出符合人体曲线和姿势变化的座椅结构,以减少长时间驾驶对脊柱和关节的不适,并提高驾驶员的舒适性。
人机工程学还可以通过对驾驶员和乘客的行为习惯和姿势进行分析,指导汽车座椅的功能和调节模式的设计。
通过实际驾驶行为的数据采集,了解驾驶员在驾驶过程中的身体姿势和活动习惯,从而设计出更符合实际使用需求的座椅调节功能和调节方式,提高座椅的人性化和便利性。
人机工程学的原理在汽车座椅设计中具有重要的指导意义,可以帮助设计师更全面地考虑人体工程学的因素,从而设计出更适合人体特征和行为习惯的汽车座椅,提高座椅的舒适性和实用性。
在汽车座椅设计领域,基于人机工程学的研究内容涉及到人体工程学原理、人体姿势分析、座椅功能设计等多个方面。
下面将从这几个方面对基于人机工程学的汽车座椅设计研究内容进行详细介绍。
1. 人体工程学原理的研究人体工程学原理是人机工程学的基础理论之一,也是汽车座椅设计中不可忽视的部分。
在汽车座椅设计中,人体工程学原理的研究涉及到人体结构、生理特征和运动机能等多个方面,包括人体曲线、关节活动范围、肌肉疲劳特性等。
基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究【摘要】本文探讨了基于人机工程学的汽车座椅设计研究。
在介绍了研究背景和研究目的。
正文部分分析了人机工程学在汽车座椅设计中的应用,以及人体工程学在汽车座椅设计中的重要性。
同时讨论了汽车座椅设计中的关键因素和现有问题,并提出了改进建议。
结论部分强调了基于人机工程学的汽车座椅设计的重要性,并探讨了未来发展方向。
本文旨在引起人们对汽车座椅设计的重视,以提高驾驶者的舒适感和安全性。
通过结合人机工程学原理,可以为汽车座椅设计带来更好的体验和效果。
【关键词】人机工程学、汽车座椅设计、人体工程学、关键因素、问题、建议、重要性、发展方向、总结。
1. 引言1.1 研究背景汽车座椅作为汽车的重要部件之一,在人类日常生活中扮演着至关重要的角色。
随着汽车行业的快速发展和人们对驾驶舒适性的不断追求,汽车座椅的设计变得越来越重要。
目前市场上的许多汽车座椅设计并没有充分考虑到人体工程学的原理,导致了许多用户在长时间驾驶过程中出现腰痛、脊柱不适等问题。
基于人机工程学的汽车座椅设计变得尤为重要。
人机工程学是一门研究人与工作环境之间相互适应关系的学科,其原理在汽车座椅设计中的应用,可以有效提高驾驶员和乘客的舒适性,减少驾驶过程中的疲劳感和身体不适症状。
通过深入研究人体工程学在汽车座椅设计中的重要性和关键因素,可以为汽车制造商提供更科学、更人性化的座椅设计方案,促进汽车产业的发展和用户体验的提升。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨基于人机工程学的汽车座椅设计在提高驾驶员和乘客的舒适性、安全性和健康性方面的重要性,分析人体工程学在汽车座椅设计中的具体应用及其对座椅设计的影响。
通过研究不同人群的体型、姿势和习惯对座椅设计的影响,进一步优化汽车座椅的设计,提高座椅的适用性和舒适性。
本研究旨在深入了解现有汽车座椅设计存在的问题,并提出相应的改进建议,为汽车座椅设计提供更科学、更人性化的方向。
通过本研究,可以为汽车制造商和设计师提供宝贵的参考,推动汽车座椅设计领域的发展和进步,更好地满足消费者的需求和期待,提升汽车产品的竞争力和市场占有率。
基于人机工程学的汽车座椅设计分析

基于人机工程学的汽车座椅摘要:目的研究汽车座椅和人体生理特性,让乘客在乘坐过程中减少疲劳,提高舒适度和安全性.方法通过对人体生理特性、汽车座椅的基本尺寸、安全和舒适相关特性的对比分析和研究,得出汽车座椅设计的参考性理论.结果得到了汽车座椅设计在尺寸设计、舒适度和安全性方面的基本理论.结论汽车座椅的尺寸符合人体自然生理状态时,越不容易产生疲劳,舒适度随之提高;反之,疲劳容易产生,舒适性以及安全性随之降低。
关键词:汽车座椅;人机工程学;舒适度;安全性Study on the car seats based on Ergonom ics Abstract:this paper studies the characteristics of the Car seat and Human Physiology ,Let he passengers reduce fatigue, improve the comfort and safety when sitting.We can draw a conclusion of the car eat design based on comparative analysis and research on human physiological characteristics, car seat basic size, safety and comfort. Finally,we get the basic theory of the car seat design in size design, comfort and safety aspects .In a word,when the size of the car seat match the body's natural physiological condition, the fatigue is less easy to produce, at the same time,the comfort will be improved, conversely, fatigue is easy to produce,and comfort and safety decreases.Key words:car seat;Ergonomics;Comfort ;security随着时代的发展,人们生活方式逐渐发生改变。
基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究汽车座椅作为车内最常用的设备之一,其设计与舒适性、安全性等方面直接关系到驾乘体验和乘员安全。
因此,基于人机工程学的汽车座椅设计研究日益受到关注。
人机工程学是一门研究人类与机器、工作环境或产品等之间的关系,以提高人类工作效率和工作安全性为主要目的的学科。
在汽车座椅设计中,基于人机工程学原理可从以下几个方面进行研究:座椅的人体工程学设计是指将人的身体形态和生理特征与座椅的设计相结合,使人体在座椅上能够获得最佳的舒适性和支撑性。
人体在座椅上的部位主要有头部、颈部、腰部、髋部和膝部等。
在设计座椅时,应该考虑到各个部位的形态和力学特征,以便为人体提供足够的支撑和舒适感。
比如,座椅的头枕部位应该能够与头部保持一定的距离,以减少颈部的张力;腰部支撑部位应该具有一定的弹性以适应腰部曲度等。
二、座椅的材料与结构设计座椅的材料与结构设计直接关系到其耐久性和支撑性。
在材料选择上,应该综合考虑其环保性、舒适性和安全性等因素。
常用的座椅材料有皮革、布料、合成革等,并需要考虑隔音、防水、透气等功能。
在结构上,应避免使用过于复杂的结构,以免影响座椅的稳定性。
三、座椅的调节和功能设计座椅的调节和功能设计直接关系到驾乘者的舒适感和驾驶体验。
常见的座椅功能包括座椅高度调节、角度调节、腰部支撑功能、座椅加热、通风等。
其中,座椅高度和角度调节能够帮助驾乘者找到最佳的驾驶姿态,腰部支撑功能能够保护腰椎健康,座椅加热和通风功能则能够增加驾乘者对座椅的舒适感受。
总之,基于人机工程学的汽车座椅设计研究具有重要的理论和实际意义。
只有将人类的生理特征与座椅的设计相结合,才能够创造出更加舒适、合理的汽车座椅,提高驾乘用户的体验和乘员的安全性。
基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究
随着汽车产业的发展,汽车座椅作为汽车内部最重要的组件之一,在汽车安全性和舒
适性方面起着至关重要的作用。
基于人机工程学的汽车座椅设计研究十分重要。
人机工程学是一门研究人类与机器之间相互作用的学科,关注人体结构、生理和心理
能力以及行为的特征与机器设计之间的关系。
在汽车座椅设计方面,人机工程学的原理可
以帮助设计师更好地理解驾驶者的需求和限制,以提供更人性化、舒适和安全的座椅设
计。
人机工程学的原理可以帮助设计师考虑人体工程学因素。
驾驶者在长时间的驾驶过程
中容易出现肌肉疲劳、颈椎疼痛等问题。
在座椅设计过程中,设计师需要考虑到人体的生
理结构和姿势,确保座椅提供良好的支撑,并能够减少对驾驶者身体的压力和疲劳。
座椅
的高度、角度和形状等参数也需要根据驾驶者的身高、体型和个人喜好进行调整,以提供
最佳的舒适性。
人机工程学的原理可以帮助设计师考虑到驾驶者的心理需求。
座椅的外观设计、颜色、材质等方面会对驾驶者的情绪和体验产生影响。
柔软的座椅材质和舒适的靠背设计可以营
造一个温馨、舒适的驾驶环境,增强驾驶者的驾驶体验。
人机工程学还可以帮助设计师确
定一些操作按钮的位置和方式,以提高驾驶者的操作便利性,减少因操作不便引起的驾驶
操作错误。
人机工程学的原理还可以帮助设计师考虑到驾驶者的安全需求。
座椅是驾驶者在发生
碰撞或紧急刹车时的重要保护设备。
座椅的结构设计需要充分考虑到正常和紧急情况下的
驾驶者的防护需求,包括头颈部和腰椎部位的保护。
人机工程在汽车座椅设计上的应用

人机工程在汽车座椅设计上的应用人机工程学(Ergonomics)是研究人与机器、设备和环境之间的适配问题的学科。
在汽车座椅设计中,人机工程学起着非常重要的作用,其目的是为了提高乘坐舒适度、安全性和健康性。
以下是人机工程学在汽车座椅设计上的应用。
首先,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的生理特征和人体工程学原理,使座椅能够适应不同人群的需求。
座椅的尺寸、形状和曲线是根据人体的解剖学特征来设计的,以提供最佳的支撑和舒适性。
例如,座椅的宽度和深度要能够适应不同体型的人,而座椅的曲线和支撑点要能够提供腰部和脊椎的适当支持。
其次,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的活动特征,使座椅能够满足乘客在驾驶过程中的各种姿势和动作。
例如,座椅的靠背角度应能够调整,以适应乘客坐直和偏斜的需求。
座椅的头枕和扶手也需要能够调整,以提供乘客在长时间驾驶中的头部和手臂的支撑。
此外,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的感官特征,使座椅具有良好的触感和舒适度。
座椅的材料选择和质地要能够适应不同季节的温度和湿度变化。
座椅的填充物和弹簧系统要能够提供适当的支撑和缓冲,以减少乘车震动和疲劳感。
另外,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的行为特征,使座椅能够提供良好的控制和操纵性。
座椅的操作按钮和拉手应布置在方便乘客操作的位置,以减少不必要的身体扭动和移动。
另外,座椅还可以配备一些人机交互技术,如触摸屏、语音识别和身体感应系统,以提供更加智能化的控制体验。
最后,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的心理特征,使座椅能够提供愉悦的驾驶体验。
座椅的颜色、外观和氛围可以根据乘客的喜好和情感需求来设计,以增强驾驶者的情绪和注意力。
此外,座椅还可以配备一些娱乐和舒适性功能,如按摩系统和通风系统,以提供更加轻松和惬意的驾驶环境。
综上所述,人机工程学在汽车座椅设计上的应用非常广泛。
通过对人的生理特征、活动特征、感官特征、行为特征和心理特征的考虑,可以设计出更加适用、舒适和人性化的汽车座椅,提供更好的乘坐体验和驾驶安全性。
基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究人机工程学是将人的生理特性、心理特性、运动特性以及认知特性等因素应用于产品设计中的学科。
在汽车座椅设计方面,人机工程学起着重要的作用。
人机工程学可以帮助设计合理的座椅形状和结构。
座椅的形状应该符合人体工程学原理,即支持人体的自然曲线,并保持人体在使用座椅时的舒适感。
座椅的结构要考虑到人体各个部位的压力分布,避免对身体造成过大的压力,从而避免疲劳和不适。
人机工程学可以指导座椅的调节功能设计。
座椅的高度、角度、倾斜度等可以根据人的身高和体型进行调节,以适应不同用户的需求。
座椅的调节功能应该简单易操作,同时能够提供足够的调节范围,确保用户能够找到最佳的坐姿。
人机工程学还可以帮助设计座椅的支撑和缓冲系统。
座椅的支撑系统应该能够提供足够的支撑力,避免过度压迫人体。
座椅的缓冲系统要能够吸收来自道路的震动,减少身体的颠簸感,保护人体的健康。
人机工程学还可以考虑座椅的通风和加热功能。
座椅的通风功能可以通过座椅表面的通风孔设计,增加空气流通,保持座椅表面的干燥和凉爽。
座椅的加热功能可以通过在座椅内部设置加热元件,提供温暖的座椅环境,在寒冷的天气中增加驾驶的舒适感。
人机工程学还可以考虑座椅的人机交互设计。
座椅的控制按钮和显示屏应该易于操作和识别,以方便驾驶员对座椅进行调节。
座椅的设计还可以考虑人机界面,例如在座椅上添加记忆功能,使得座椅能够记住不同用户的调节习惯,提供个性化的座椅体验。
人机工程学在汽车座椅设计中起着重要的作用。
通过人机工程学的指导,可以设计出符合人体工程学原理、舒适性好、功能齐全的汽车座椅,为用户带来更好的使用体验。
基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究
人机工程学是研究人类与机器之间相互作用的一门学科,旨在设计和创建能够符合人类需求和能力的产品和系统。
在汽车座椅设计方面,人机工程学的理念可以帮助设计师创建符合驾驶员和乘客需求的舒适和安全的座椅。
人机工程学可以帮助设计师确定座椅的人体工程学要求。
驾驶员和乘客的身体尺寸和比例不同,因此座椅应该根据不同类型的用户来设计。
通过进行人体测量和人体工程学分析,可以确定座椅的高度、宽度、深度和曲线形状,以确保座椅能够适应不同用户的身体。
人机工程学可以帮助设计师确定座椅的支撑和调整功能。
座椅的支撑结构和调整装置应该能够提供足够的支撑力和调整范围,以适应用户的不同姿势和活动需求。
座椅的背部应该具备足够的支撑力,以保护驾驶员和乘客的脊椎健康。
座椅的头枕和腰靠也应该能够根据用户的需要进行高低和角度调节。
人机工程学可以帮助设计师确定座椅的材料和细节设计。
座椅的材料选择应该具备足够的舒适性、耐用性和易清洁性。
座椅的细节设计,如缝线位置和垫料厚度,也应该考虑用户的舒适感和座椅的使用寿命。
人机工程学还可以帮助设计师进行座椅的人体工程学测试和评估。
通过使用人体模型和压力传感器等工具,可以模拟座椅在不同条件下对用户的支撑力和压力分布。
根据测试结果,设计师可以调整座椅的设计和调整,以提供更好的舒适性和支撑性。
基于人机工程学的汽车座椅设计研究可以帮助设计师创建符合驾驶员和乘客需求的舒适和安全的座椅。
通过考虑人体工程学要求、支撑和调整功能、材料和细节设计以及人体工程学测试和评估,设计师可以优化座椅的设计,提高驾驶员和乘客的舒适性和健康性。
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基于人机工程学的汽车座椅设计研究摘要:驾驶员坐姿舒适性仿真通常可以量化为驾驶姿势不舒适度模型。
驾驶姿势不舒适度预测模型是根据驾驶姿势的影响因素,评价驾驶姿势不舒适度的数学模型。
本文对重型商用车坐姿舒适性仿真研究主要做了以下几方面工作:首先,研究了在汽车领域计算机辅助人机工程技术的发展背景及国外研究现状,并对当今比较流行的舒适度建模方法进行了深入的总结。
针对这些方法的不足,提出了基于关节载荷的驾驶姿势不舒适度建模方法。
其次,进行了适宜驾驶姿势规律的实验研究。
通过设计下肢、躯干、上肢实验,获取了建立姿势不舒适度模型所需要的关节载荷和关节坐标数据。
最后,建立了以维持身体姿势的关节力及扭矩为目标函数,以人体姿势变量和汽车设计变量为预测因子的人体不舒适度预测模型,并将模型应用于实际项目的方案分析中。
关键词:驾驶员驾驶姿势人机工程技术人体舒适度1 引言随着时代的发展,当今社会已由工业社会向信息社会即后工业社会过渡,人类赖以生存的生活空间和生活方式,处处都是经过设计并不断完善的设计世界。
现代设计,作为一种广泛的文化活动,已成为人们生活中的一部分。
人们开始追求高品质的舒适生活,于是按照人体工程学设计的产品也就越来越受到大众的欢迎。
人体工程学的产品也就成了现代社会人们追求的目标。
先以汽车座椅为例,人体工程学的家具并不是人们头脑中所想象的仅有数据符合的座椅,它还包括除了人体生理数据之外的很多因素。
它的设计原则除了常见的尺度设计原则,人体机能和环境设计原则,健康设计原则外还应该讲求黄金分割比的设计原则。
并指出在这些原则的指导下好的人体工程学座椅是功能与美学相结合的产品,可以为人带来身心两方面的享受。
2 舒适驾乘首要在于座椅设计通过对汽车座椅设计中的人机因素分析,即尺度、形态、功能、色彩四方面的具体分析寻求汽车座椅设计与人机工程学的关系,从而论证目前汽车座椅设计中人机工程学应用的一些局限性,即学科涵与目标的矛盾、共性原则与个性需求的矛盾、统计与个案的矛盾以及合理与合情的矛盾,通过对这些应用矛盾的透析,探求出汽车座椅设计中人机工程学应用的原则,从而最终为汽车座椅产品设计中人机工程学的应用探索出一条道路。
而人机工程学在汽车座椅设计中的作用主要体现在以下几方面(1)为确定汽车空间围提供依据。
(2)为设计汽车座椅提供依据。
(3)为确定感觉器官的适应能力提供依据。
融人机工程学原理于汽车座椅设计已达到更大舒适度:2.1 研究现状及主要容现代科学技术的突飞猛进,以及人们工作和生活空间的不段变化,就要求汽车座椅的生产企业在座椅的设计、生产方式等方面进行改革,同时也要考虑降低成本,提高汽车座椅的经济性。
因此市场不断细分,多种不同类型和不同设计的汽车座椅不断进入市场。
人们对汽车座椅外观样式、材料品质的追求,使汽车座椅的设计样式丰富多姿,各有特色。
从而也使汽车座椅在设计上取得了瞩目的成绩。
可以说汽车座椅发生的巨大变化,是老百姓不断变化的需求造成的。
2.2研究方法按照人机工程学的原理,以社会大众需求为宗旨,重视人体舒适感相关的各种科学性问题,深入研究。
例如,人在汽车上坐椅子坐久了会不会感到不舒服、椅身的高度和椅腿的长度是否合适、椅腿是否完全着地、如果是带扶手的椅子,当把胳膊搭在扶手上时,肩部的位置感觉会如何等。
这样,座椅既具备了优美典雅的视觉感受,同时也拥有满足人们日常生活和工作需要的实用功能。
座椅是对人们活动起辅助作用的工具首先必须能够承受人们活动带来的各种力量和冲击。
在设计初期就应该考虑到座椅对外部冲击的承受力,否则就不能充分体现座椅的实用功能。
因此应在充分了解座椅构造的基础上进行设计,以达到既美观又实用的目的。
2.3可行性分析关于人机工程学在家居设计中的应用的提出,其可行性根本基于以下几点:2.3.1概念化阶段概念化阶段是整体设计的理念和宗旨,是保证今后具体设计得以顺利进行的前提条件。
对椅子设计概念化进行设定的过程,涉及椅子相关的功能性、构造和材料以及形状等问题。
2.3.2具体化阶段具体化阶段是按照在概念化阶段设定的设计方案,解决座椅的构造、功能和美观问题并创造出其基本形状。
在这个阶段要画很多草图、图样,做出模型,还要选择材料,讨论座椅的构造以及其他一些细节问题等。
座椅设计的具体化阶段就是创造出产品形状的过程简单地讲就是做出座椅造型的外观图样,并对其进行论证。
2.3.3周详设计阶段座椅设计的关键是将重点放在符合整体的外观和核心架构的设计上。
产品的外观、座椅的造型以及稳定的构造应该既反映其精湛设计,又能实现人们对舒适的要求,这就是汽车座椅设计的重点。
2.3.4检验校核阶段通过以上各阶段步骤完成的产品设计可能并不是完美的。
尤其是座椅与人体结构有着密切的关系,可以说人们对产品设计的合理性和适用性的评判是很重要的。
因此应该对设计进行检验和校核。
对于座椅的设计来说椅子的底座部分能否稳定地支撑人体体重是很重要的。
当然除此之外对支撑人体背部的椅背部分和扶手部分的检验也是很必要的。
3 汽车座椅舒适性及安全性设计研究坐舒适度及安全性是评价汽车性能的主要指标,而随着当今科学技术及生活水平的不断改善和发展,人们对于座椅舒适要求也不断提升。
其中汽车座椅的舒适度及安全性设计已成为当今汽车产商所关注的主要容。
座椅的主要功能是支撑驾驶员及乘坐人员的身体减缓路面不平传给人体的冲击并减弱由此而引起的振动。
给驾乘提供舒适、安全的乘坐条件和便于驾驶操作的良好的工作条件。
通过查阅相关资料并对当前市民针对汽车座椅舒适性的市场调查考证,由生物动力学研究表明,长时间地承受高强度的全身振动对于人体健康的损害是相当严重的。
主要是腰脊和相关的神经系统会受到影响。
新代以及源于机体部的一些其他因素会恶化这个影响,通常认为环境因素如身体姿势、低温及气流会引起肌肉疼痛。
通过取证分析可以得到以下结论(一)座椅舒适度研究(1)座椅舒适度的指标根据人机工程学原理,为保证良好的舒适度,针对静态舒适度,设计中应遵循以下原则:①座椅尺寸应与人体测量尺寸相适宜;②座椅应可调节,能使乘坐者变换姿势,并最大围满足各类人体的乘坐要求;③座椅应能使乘坐者保持舒适坐姿,靠背结构和尺寸应给腰部充分的支撑,使脊柱接近于正常弯曲状态。
(2)座椅舒适度的影响因素座椅的几何尺寸是影响座椅舒适度的因素,但研究发现这并非唯一最主要的影响因素。
许多文献都提及腰部支撑的重要作用。
腰托的形状和位置,对于是否能使人保持良好坐姿,减少人体疲劳具有重要作用。
从人机工程学的角度来讲腰部是体现座椅功能的关键部位。
因此座椅的腰托是影响舒适性的关键因素。
腰托的安装位置在座椅靠背结构设计中十分重要。
乘员正常入座时,人体身躯与大腿的连接点—胯点(hip point)简称H点H点的位置是决定驾驶员操作方便、乘坐舒适性相关的车尺寸的基准。
此外,座椅的调节特性对座椅的舒适度影响很大,已成为座椅舒适度设计中重点考虑的因素。
压力分布是导致不舒适的最主要的生物力学因素,通过界面压力对座椅舒适度进行评价是一种重要客观、有效的方法。
(3)座椅舒适度的研究方法从汽车座椅设计及改善的角度出发,消除座椅不舒适性最理想的方法是能建立定量模型,预测座椅的不舒适性。
国外研究中,建立的模型主要有如下3种:利用模糊理论建立的模型、线性模型和神经网络模型。
目前,国在座椅舒适度的研究上还存在一些缺陷:①没有针对中国人体特征尺寸的座椅舒适性研究;②对于座椅静态舒适性评价还没有形成一套客观系统的体系;③在应用神经网络建模方法评价舒适性中,对输入量的界定还不够清晰明确有待进一步研究。
(二)座椅安全性设计座椅安全性设计的容主要包括以下几个方面:座椅强度的设计、座椅结构型式的设计、靠背的设计、坐垫的设计、头枕的设计。
(1)座椅强度的设计座椅强度的设计是安全性设计的首要容。
汽车行驶中座椅要承受复杂的载荷。
汽车座椅必须有足够的强度以确保座椅上的人,所受的伤害最小,座椅的寿命应足够长,不致过早变形或损坏,受冲击载荷作用时,座椅不应发生断裂、严重变形等损坏现象。
所以设计座椅时,必须对汽车座椅的强度进行计算尽量以最少的材料、最小的质量满足强度要求。
(2)座椅结构型式的设计座椅整体结构的安全性设计应考虑的是其对其他约束系统效能的影响及与其他约束系统之间的连接方式等。
(3)靠背的设计靠背的安全性设计应考虑靠背的强度、倾角、基本尺寸及其形状。
靠背的强度设计不但应该在“追尾”等后部碰撞时给乘员提供良好的保护,而且也要考虑侧碰时对乘员的保护。
而靠背倾角、基本尺寸及其形状对尾部碰撞的严重程度有很大影响。
(4)坐垫的设计坐垫一般不会造成对乘员的直接冲击伤害,但坐垫的结构可以影响到乘员运动过程、约束力加到乘员身体上的方式及外部载荷(加速度、力等)的绝对值大小。
坐垫深度设计的原则是在充分利用靠背的情况下,使臀部得到合理的支撑。
坐垫深度不应该超过人的大腿长度。
(5)头枕的设计头枕是一种用以限制乘员头部相对于躯干向后移位的弹性装置其作用是在发生碰撞时,减轻乘员颈椎可能受到的损伤。
尤其是在汽车受到追尾碰撞时可抑制乘员头部后倾防止或减轻颈部损伤。
现多采用模拟计算和试验验证相结合的研究方法该方法重复性好、存储信息量大、开发周期短且开发费用低。
4 基于汽车座椅舒适度设计中面临的问题一般的座椅是由几千个零件组装而成,在建模前首先需要对座椅的整体结构进行分析,确定各个零件对强度特性的影响,根据影响程度的不同对零件进行筛选。
对于座椅中主要的支撑性零部件,应精确建模,以保证模型的正确性,对静强度特性影响不大的零件,只要抓住其主要的几何形状进行建模即可,对于基本没影响的部件,可以简单建模或不建模。
汽车座椅骨架属于空间杆系和空间板系的组合结构,由于各种调节机构设计,导致结构不完全对称,同时,汽车在行驶过程中座椅承受复杂的载荷结构中的各个杆件既受弯曲又受扭转。
通过调查研究,我们还了解到,早期的汽车座椅骨架大都采用简单的钢管结构,因此最早采用空间梁单元进行强度分析。
受硬件设备与软件水平的限制,当时的座椅有限元模型都比较简单,单元和节点数目较少。
随着座椅结构形式的不断变化,单纯用梁单元已不足以精确地描述座椅骨架的结构于是越来越多地使用了其他的单元形式建模,如空间板壳单元、实体单元等。
在新的世纪里人们以新的方式来感知世界,人们越来越多的在追求一种新的生存环境和生存空间,毫无疑义未来的人性化设计具有更加全面立体的涵,它将超越人们过去所局限的人与物的关系的认识向时间、空间、生理感官和心理方向发展,同时通过现代高科技技术如虚拟现实、互联网络等多种数字化的形式而扩延。
国汽车座椅行业应该致力于简化座椅的设计开发过程,大幅度缩短开发周期,减少开发费用和成本,提高产品质量和性能,获得最优化的创新设计产品,这样才能更好地促进我国座椅行业的设计国际化、现代化。