人机工程学在设计里的应用
人机工程学在机械设计中的应用研究

人机工程学在机械设计中的应用研究简介人机工程学是研究人类与机器的交互、人机界面设计、人类行为特性和人类生理特征等相关问题的学科。
随着科技和工业的发展,人机交互越来越重要。
在机械设计中,人机工程学应用研究可以提高机器的使用效率,改善人们的工作体验和工作环境,从而更好地满足人们的需求。
人机工程学的概念和应用人机工程学是在计算机科学、心理学、机械工程、电气工程和人体测量学等多个领域的基础上发展起来的,主要研究人类与机器的交互、人机界面设计、人机工作环境、人类行为特性和人类生理特征等。
它的应用范围非常广泛,例如:航空航天、船舶、汽车、医疗设备、推土机等。
在机械设计领域中,人机工程学应用可以提高机器的使用效率,改善人们的工作体验和工作环境,从而更好地满足人们的需求。
人机工程学应用在机械设计中主要有以下几个方面:人因工程人因工程是研究人类活动与机器设备、工作环境之间的适应关系,以及如何优化人类活动的安全、舒适性、高效性和健康的一门科学。
在机械设计中,人因工程可以改进产品结构与外观,增强产品的人性化,让人在使用机器时更加方便、愉悦和安全。
人机界面人机界面是人类与机器之间的交互平台。
设计合理的人机界面可以提高机器的易用性,让操作者更易于理解和使用机器。
在机械设计中,合理的人机界面可以减少误操作和操作失误,降低人员的工作强度。
安全和可靠性在机械设计中,安全和可靠性是非常重要的。
设计师需要考虑到产品使用过程中出现的不同情况,例如异常操作、意外撞击、电力故障等等。
人机工程学可以设计可靠的产品,增加安全因素,减少事故的发生率。
实际应用机械设计中人机工程学的应用需要考虑到实际使用环境和需求。
以下是一些实际案例:人力推车人力推车是普遍使用的机器,广泛应用于搬运和运输领域。
人机工程学应用于人力推车设计中可以改进产品外观和结构,增加车体侧板的高度,使得运输物品更加稳定,同时提升车体制动性和操纵性。
此外,向人力推车上增加工作台和计算机桌面可以使工作者在操作人力推车时,能够免去繁琐的资料查询步骤。
人机工程学在设计中的应用

人机工程学在设计中的应用人机工程学(Ergonomics),又称人类工程学或人机交互学,是研究人和机器之间如何有效地交互的一门学科。
它从心理学、生理学、人类工学等多个角度研究人和机器之间的互动,致力于为人类在工作、娱乐、生活等方面提供更加人性化、安全、便捷的设计和操作体验。
人机工程学在设计中的应用是不可忽视的重要部分,本文将从以下三个方面来介绍。
一、设计人类友好的用户界面在互联网时代,用户界面(UI)在产品设计中占有举足轻重的地位。
对于一个操作系统、一款应用程序或一个网站而言,优秀的用户体验往往是获得用户认可甚至成功的关键。
然而,人类的感官、认知及情绪是复杂而多变的,设计者必须根据人机工程学原理,才能设计出适用于不同人群的人性化、易用性高的用户界面。
一个好的用户界面需要考虑语言、色彩、字体、图标等多个设计元素。
例如,美观、清晰的界面可以提高用户对产品的好感和使用信心;易于记忆和识别的图标可以降低操作难度和减少操作时视觉疲劳;符合用户习惯的交互方式可以提高用户的操作效率和满意度。
二、确保人机协同的系统设计在工业生产和家居环境中,智能控制系统是不可或缺的一部分。
例如,智能家居可以通过感应器、控制器等控制设备的温度、照明、通风等方面,从而提高生活质量和节能环保。
然而,智能控制系统的设计必须考虑人机工程学的原则,才能确保设备之间的协作和人的体验。
在智能控制系统设计中,需要考虑人类的生理和心理特点、语言和文化因素。
例如,声音可以作为智能控制的交互形式,使得手臂有大小限制的人群能够轻松地使用控制系统;图标和色彩可以辅助人类记忆和认知,提高交互的效率和体验。
此外,需要合理安排控制设备的位置、编排等,使得使用者可以方便地改变设备的状态和感受。
三、提高训练效果并减少人为误操作在军事训练、工业生产、机器操作等领域,人机工程学的应用可以帮助设计人员构建高效、安全的训练环境和实际操作体验。
例如,在航空作业场合中,高度精密的控制台被广泛应用。
人机工程学第10章(人机工程学在环境空间设计中的应用)

人机工程学第10章人机工程学在环境空间设计中的应用1. 介绍人机工程学是将人体的生理、心理和认知特性应用于设计和评估技术系统的学科。
在过去几十年中,人机工程学已经成为各种领域的关键因素,包括交通、医疗、航空航天和军事。
本章将重点介绍人机工程学在环境空间设计中的应用。
环境空间设计是指对人类环境的物理结构和布局进行优化,以提高效率、安全性和用户满意度。
人机工程学的原则和方法可以帮助设计师创建符合人类需求和能力的环境空间。
2. 环境空间设计原则在进行环境空间设计时,应考虑以下几个人机工程学原则:2.1 可用性可用性是指用户对环境空间进行操作和理解的容易程度。
在设计过程中,应考虑用户的需求和能力,并从用户的角度出发,使环境空间易于使用和理解。
2.2 可访问性可访问性是指环境空间对于不同能力和需求的人群的便利程度。
在设计过程中,应考虑到不同人群的身体和认知特点,并提供适合他们的行动和信息获取方式。
2.3 安全性安全性是指环境空间对于人的身体和心理健康的保护程度。
在设计过程中,应考虑到可能存在的危险因素,并采取相应的措施来减少事故和伤害的发生。
2.4 舒适性舒适性是指环境空间对于人的感觉和心理状态的影响程度。
在设计过程中,应考虑到人的感官需求和心理需求,并努力创造一个令人愉悦和舒适的环境。
3. 应用实例人机工程学在环境空间设计中的应用非常广泛。
下面将介绍一些典型的应用实例。
3.1 办公室设计办公室是人们每天工作的场所,办公室的设计直接影响到员工的工作效率和满意度。
人机工程学的原则可以帮助设计师优化办公室的布局和设备,使其更适合员工的工作需要和身体特点。
例如,根据员工的工作类型和需求,设计师可以合理设置工作站的高度和角度,提供符合人体工程学的座椅和办公设备。
3.2 医院设计医院是一个复杂的环境空间,涉及到医生、护士、病人和访客等不同的用户群体。
人机工程学的原则可以帮助设计师创建一个安全、舒适和高效的医院环境。
人机工程学在设计里的应用

人机工程学在设计里的应用人机工程学是一门涉及人类与机器和系统之间的交互、设计和优化的学科。
它主要应用于产品和系统的设计中,以确保产品和系统的用户友好性和高效性。
在当前的技术飞速发展的时代,人机工程学在设计各种产品和系统中发挥着重要的作用。
本文将探讨人机工程学在设计中的应用及其好处。
一、人机工程学的定义人机工程学是一门应用心理学、生理学、社会学等多学科知识的学科,旨在设计出适合人们使用的产品和系统。
人机工程学主要关注人机交互的各个方面,如用户需求、界面设计、人体工程学、情感反应、认知处理等多个方面。
二、人机工程学在产品设计中的应用在产品设计中,人机工程学是不可或缺的一部分。
人机工程学在产品设计中的应用包括以下几个方面:1. 用户需求分析人机工程学在产品设计中首先需要分析用户的需求。
设计师应该站在用户的角度去考虑产品的使用方式,产品的界面设计是否符合用户操作习惯,以及产品是否方便用户使用、安全等多方面。
这样才能确保产品与用户的交互达到最佳状态。
2. 人体工程学设计人体工程学是人机工程学的重要组成部分,它主要研究人体肌肉骨骼、神经、生理学特性等方面。
设计人员必须考虑人的身体构造、手指的长度、眼睛的角度、头的角度、人体重心等因素,从而设计符合人体工程学的产品和系统,使人们使用产品更加舒适和自然。
3. 界面设计产品的界面设计对人的使用体验有着非常重要的影响。
在进行界面设计时,设计人员需要考虑用户对颜色、图标、字体的认知程度,同时还要尽可能使设计的图标和按钮更加直观、易于理解,使用户使用产品能够得到一个良好的交互感受。
4. 用户测试设计人员在设计产品和系统时,必须对产品进行测试并收集相关数据。
通过用户测试,设计人员可以发现产品的弱点以及用户对产品的评价等信息。
从而进行产品和系统的不断优化和改进,提高产品和系统的性能。
三、人机工程学在设计中的好处1. 提高用户的使用体验优秀的人机工程学设计可以确保用户在使用产品和系统时具有好的体验。
人体工程学在工业设计中的应用

人体工程学在工业设计中的应用随着科技的发展,人类对生活品质的要求也越来越高。
工业设计作为一门综合性的学科,可以为人们带来更好的体验。
而人体工程学则是工业设计所需要的重要理论基础之一。
本文将会讨论人体工程学在工业设计中的应用。
一、人体工程学的概念人体工程学,又称人类工程学或人机工程学,是研究人体特性与机械设备、工作环境等因素之间的相互关系的一门学科。
通过对人类生理、心理和社会行为等方面的研究,人体工程学可以改善产品的设计和环境的布局,从而使人们拥有更加健康、高效、快捷的使用体验。
二、人体工程学在工业设计中的作用1. 产品设计人体工程学可以帮助设计师更好地了解消费者的需求,从而设计出符合人体工学标准的产品。
比如,确保产品的尺寸、重量、材质等方面与人体的特点相符合,减少在使用产品时的疲劳和不适感。
同时,通过利用人体工程学的方法,可以优化产品的功能,提高产品的易用性,使其更加符合人们的习惯和使用习惯。
2. 工作环境工作环境的舒适程度对于提高工作效率和员工的身体健康有很大的影响。
人体工程学可以帮助设计师设计符合人体工学标准的工作环境,比如办公桌椅、工作台等。
这样可以减少员工在使用过程中的疲劳感和不适感,提高生产效率。
3. 交通工具设计交通工具的设计也可以从人体工程学的角度来考虑。
比如,汽车座椅的材质和设计可以根据人体工学的标准来优化,从而使得驾驶体验更加舒适。
同时,还可以考虑人体的自然习惯,比如人体的视觉范围和反应时间等等,从而设计出更适合人体的交通工具。
三、人体工程学在实际工业设计中的应用案例1. 苹果公司的设计苹果公司一直以设计出富有美感和实用性的产品而著称。
其中很大一部分的成功得益于人体工程学的应用。
比如,苹果笔记本电脑的键盘可以让用户在长时间使用中更加舒适,同时电脑的轻盈便携也符合人体工学标准;苹果手机的大小、形状、重量等方面的设计也是按照人体工学标准来考虑的。
2. 德国西门子公司的工作台设计西门子公司是一家以生产高科技设备为主的大型企业。
人机工程案例分析3篇

人机工程案例分析3篇案例一:人机工程在智能手机设计中的应用人机工程学是一门研究人类与机器之间交互的学科,它旨在通过优化人机交互界面,提高用户的工作效率和满意度。
在智能手机设计中,人机工程学起着至关重要的作用。
本文将通过分析三个案例,探讨人机工程在智能手机设计中的应用。
案例一:用户界面设计在智能手机设计中,用户界面是用户与手机进行交互的重要媒介。
一个好的用户界面设计应该简洁、直观、易于操作,并且能够满足用户的需求。
例如,手机的主屏幕应该能够显示重要的信息,并提供快速访问常用功能的方式,如拨打电话、发送短信等。
此外,界面元素的大小、颜色和排列方式也需要考虑到用户的视觉特点,以便提供良好的可读性和易操作性。
案例二:物理按键的设计在智能手机设计中,物理按键的设计也是人机工程学的重要应用之一。
物理按键的设计应该符合人体工程学原理,使用户在使用手机时能够轻松找到和操作按键。
例如,音量键和电源键应该位于用户手指容易触及的位置,以便用户能够快速调整音量和开关手机。
此外,按键的大小、形状和触感也需要考虑到用户的手指大小和灵敏度,以提供舒适的按键体验。
案例三:语音助手的设计智能手机中的语音助手是人机工程学在设计中的另一个重要应用。
语音助手的设计应该能够准确识别用户的语音指令,并提供相应的反馈和操作。
例如,当用户说出“打开相机”时,语音助手应该能够快速打开相机应用程序,并给予用户相应的反馈。
此外,语音助手的语音合成技术也需要考虑到用户的听觉特点,以提供自然、清晰的语音输出。
综上所述,人机工程学在智能手机设计中发挥着重要的作用。
通过优化用户界面设计、物理按键的设计和语音助手的设计,可以提高用户的工作效率和满意度。
未来,随着人机工程学的不断发展,智能手机的设计将更加符合人类的需求和习惯,为用户提供更好的使用体验。
案例二:人机工程在汽车驾驶员座椅设计中的应用人机工程学是一门研究人类与机器之间交互的学科,它旨在通过优化人机交互界面,提高用户的工作效率和满意度。
人机工程学生活中设计案例

人机工程学生活中设计案例人机工程学(Human-Computer Interaction)是研究人类与计算机系统之间交互的学科领域,旨在设计和改进用户体验。
以下是十个关于人机工程学在生活中的设计案例:1. 智能手机的触摸屏设计:智能手机的触摸屏使用人机工程学的原理,通过优化触摸感应和用户界面设计,提供更好的用户体验。
2. 电子商务网站的用户界面设计:电子商务网站的用户界面设计应该符合人机工程学的原则,使用户能够轻松浏览和购买商品。
3. 汽车驾驶员仪表盘设计:汽车驾驶员仪表盘的设计应该简洁明了,使驾驶员能够轻松获取关键信息,提高驾驶安全性。
4. 交互式健康监测设备:交互式健康监测设备可以通过人机工程学的设计原则,使用户能够轻松使用,并准确监测自己的健康状况。
5. 航空公司的在线订票系统:航空公司的在线订票系统应该符合人机工程学的原则,使用户能够轻松查找和预订机票。
6. 智能家居系统的控制界面设计:智能家居系统的控制界面设计应该符合人机工程学的原则,使用户能够方便地控制家居设备。
7. 虚拟现实游戏的用户界面设计:虚拟现实游戏的用户界面设计应该符合人机工程学的原则,使玩家能够沉浸式地体验游戏。
8. 医疗设备的人机交互设计:医疗设备的人机交互设计应该简单明了,使医护人员能够轻松操作设备并提供准确的医疗服务。
9. 银行自助服务终端的用户界面设计:银行自助服务终端的用户界面设计应该符合人机工程学的原则,使用户能够方便地进行取款、转账等操作。
10. 智能手表的用户界面设计:智能手表的用户界面设计应该简洁明了,使用户能够轻松查看时间、接收通知等功能。
以上是十个关于人机工程学在生活中的设计案例,通过合理运用人机工程学的原则,可以提供更好的用户体验,使人们的生活更加便利和舒适。
人机工程学在工业设计中的应用

人机工程学在工业设计中的应用一、引言随着科技的不断发展,人机交互技术在各个领域得到了广泛的应用。
其中,人机工程学是将人类的生理、心理等因素与机器相结合,打造出符合人体工程学原理的产品的一门学科。
人机工程学在工业设计中的应用越来越重要,并且正在成为了当今设计师们不容忽视的一门必修课程。
本文将介绍人机工程学在工业设计领域中的应用,为大家探索各种人机交互设计方案提供一些思路。
二、人机工程学在工业设计领域中的应用1. 设计人性化产品人机工程学的最终目标是设计出人性化的产品,即将人类生理、心理等因素融入到产品设计中,让产品更符合消费者的需求。
在实际工业设计中,可以通过收集用户的反馈,了解用户购买和使用该产品时遇到的问题,然后对产品进行重新设计来提高产品的易用性和舒适性。
例如,电脑键盘的设计,为了使人们使用更加舒适,设计师们在键盘的高低、弧度、按键间距、按键反馈等方面进行了大量的研究,不断改进以适应人们的一些固有需求。
2. 可操作性在工业设计中,人机交互设计中还要考虑到易用性和可操作性问题。
对产品的可操作性研究依托于人机工程学,反映的是操作人员使用产品时的感受、眼神距离、手部位置、身体姿势、使用频率经验等等。
例如,手机的设计,设计师们都非常注重手机的操作界面、屏幕大小、触摸屏范围等等,让用户在使用手机的时候能够更加方便、舒适,提高手机的可操作性。
3. 设计符合人体工程学原理的产品人机工程学还涉及到设计符合人体工程学原理的产品。
符合人体工程学原理的产品更容易引起人类的共鸣,让消费者在使用产品时更加舒适和自然。
例如,椅子的设计,设计师们都非常注重椅子的高度、椅背适度、腰靠角度等等问题,让消费者在使用椅子的时候能够更加舒适自然,提高产品的符合人体工程学原理。
4. 设计最适宜的交互方式在工业设计领域中,一样的产品可能因人机交互方式的不同而产生不同的效果。
人机工程学可以确保设计方案采用了最适宜的交互方式。
例如,汽车的设计,设计师们注重汽车控制面板的设置,以便驾驶员能够更加自然地使用各种功能,以及设计车辆内部空间的布局,以使驾驶员有足够的舒适空间。
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人机工程学在设计里的应用班级:工业设计姓名:陈晓清学号:090602015一、椅子我们根据古籍资料开发了多款“第一把交椅”,选用优质的鸡翅木做原料,充分体现了其木质肌理细密,紫褐色深浅相间成文,予人以羽毛璀璨闪耀之感的特点。
还原了这款历史上最有名的椅子!这种椅子的特点是木头的双脚交叉,张开以后才能平稳,所以又称“交床”。
大约在唐以后,人们才把带后背与扶手的坐具称为椅子。
在宋元时已出现了带靠背的交椅,分为直背与圈背两大类。
明代的交椅就是圈背交椅的延续与发展,而前者直后背交椅,《三才图会》名之曰“折叠椅”。
明代交椅以造型优美流畅而著称,它的椅圈曲线弧度柔和自如,制作工艺考究,通常由三至五节榫接而成,后背椅板上方施以浮雕开光,座面多以麻索或皮革所制,前足底部安置脚踏板,装饰实用两相宜。
扶手、靠背、腿足间,一般都配制雕刻牙子,另在交接之处也多用铜装饰件包裹镶嵌,不仅起到坚固作用,更具有点缀美化功能。
交椅可折叠,搬运方便。
在交椅进入厅堂时,它的交叉折叠的椅足已失去了原来野外使用的功能,于是有人将它改成常规椅子的四条直足,这便成了“圈椅”。
现传世的明式交椅,以黄花梨最珍稀,而杂木交椅的存世量不少。
二、自行车1886年,英国的约翰.k.斯塔利,是一位机械工程师,从机械学,运动学的角度设计出了新的自行车样式,为自行车装上了前叉和车闸,前后轮的大小相同,以保持平衡,并用钢管制成了菱形车架,还首次使用了橡胶的车轮。
斯塔利不仅改进了自行车的结构,还改制了许多生产自行车部件用的机床,为自行车的大量生产利推广应用开辟了宽阔的前景,因此他被后人称为“自行车之父”。
斯塔利所设计的自行车车型与今天自行车的样子基本一致了。
1888年,爱尔兰的兽医邓洛普,从医治牛胃气膨胀中得到启示,他把家中花园里用来浇水的橡胶管粘成圆形,打足了气,装在自行车轮子上,前往参加骑自行车比赛,居然名列前茅,引起了人们极大的兴趣。
充气轮胎是自行车发展史上一个划时代的创举,它增加了自行车的弹性,不会因路面不平而震动;同时大大地提高了行车速度,增大了车轮与路面的摩擦力。
这样,就根本上改变了自行车的骑行性能,完善了自行车的使用功能。
同样是1888年,英国考文垂市的约翰.k.斯塔利生产出了第一辆现代自行车———“安全”自行车。
其主要特点是采用菱形车架,使得车身有更高的刚度和强度,后轮用链条驱动,并通过前叉直接把握方向。
骑行性能与自行车的结构尺寸有关,骑行者的体材与车辆相互匹配才会骑行轻快、舒适和操纵自如。
人体与车辆在A、B、C3点接触,3个点组成一个三角形,它的边长和角度是自行车的重要参数。
AB和AC的长度关系到骑行者能否最有效地发挥体力。
BC 的长度和位置依车型和骑行者习惯而定,它决定骑行者的姿势和舒适性。
(降速自行车)自行车前后轮中心距L、前叉倾斜角θ和前叉伸距T也是自行车的主要参数,根据车型选定。
一般来说,L、T值大而θ值小时,车辆稳定性好,直线行驶的自复力强,但灵活性差;反之,L、T值小而θ值大时,车辆灵活性强而稳定性差些。
L值是根据骑车人的体材来选择,一般在900~1200mm;θ值在65°~75°;T值决定于θ值。
前叉翘度H通常控制在前叉转向轴线和前轮中心垂线交点J的位置,J点离地面的高度一般为车轮半径R的15%~60%。
另外,制造精度以及车轮重量(含轮胎)也影响骑行性能。
三、电话提起人机工程学首先要介绍一个人物――亨利·德雷夫斯(Henry Dreyfess,1903-1972),他是人机工程学的奠基者和创始人。
德雷夫斯起初是做舞台设计工作的,1929年他建立了自己的工业设计事务所。
他1930年开始与贝尔公司合作,德雷夫斯坚持设计工业产品应该考虑的是高度舒适的功能性,提出了“从内到外(from the inside out)”的设计原则,贝尔公司开始认为这种方式会使电话看来过于机械化,但经过他的反复论证,公司同意按照他的方式设计电话机。
这以后德雷夫斯的一生都与贝尔电话公司有结缘,他是影响现代电话形式的最重要设计师。
贝尔公司1927年首次引进横放电话筒,改变了以往纵放电话筒的设计,1937年德雷夫斯提出了从功能出发,听筒与话筒合一的设计。
德雷夫斯设计的300型电话机,今天看起来虽然老式,但这一设计首次把过去分为两部分、体积很大的电话机缩小为一个整体。
由于这个设计的成功,使贝尔公司与德雷夫斯签订了长期的设计咨询合约。
五十年代初期,制作电话机的材料由金属转为塑料,从而基本确定了现代电话机的造型基础。
到五十年代末,德雷夫斯已经设计出一百多种电话机。
德雷夫斯的人机工程学的其它研究成果是在1955年以来他为约翰·迪尔公司开发的一系列农用机械中,这些设计围绕建立舒适的、以人机学计算为基础的驾驶工作条件这一中心,特点是外型简练,其中与人相关的部件设计合乎人体舒适的基本要求,这是工业设计的一个非常重要的进步与发展。
德雷夫斯的设计信念是设计必须符合人体的基本要求,他认为适应于人的机器才是最有效率的机器。
四、汽车1769年,法国人N.J.居纽(Cugnot)制造了世界上第一辆蒸汽驱动三轮汽车。
1879年德国工程师卡尔.苯茨(KartBenz),首次试验成功一台二冲程试验性发动机。
1883年10月,他创立了“苯茨公司和莱茵煤气发动机厂”,1885年他在曼海姆制成了第一辆苯茨专利机动车,该车为三轮汽车,采用一台两冲程单缸0.9马力的汽油机,此车具备了现代汽车的一些基本特点,如火花点火、水冷循环、钢管车架、钢板弹簧悬架、后轮驱动前轮转向和制动手把等。
1886年的1月29日,德国工程师卡尔?本茨为其机动车申请了专利。
同年10月,卡尔本茨的三轮机动车获得了德意志专利权(专利号:37435a)。
这就是公认的世界上第一辆现代汽车。
由于上述原因,人们一般都把1886年作为汽车元年,也有些学者把卡尔.苯茨制成第一辆三轮汽车之年(1885),视为汽车诞生年。
(世界第一辆汽车)甲壳虫型汽车1934年,流体力学研究中心的雷依教授,采用模型汽车在风洞中试验的方法测量了各种车身的空气阻力,这是具有历史意义的试验。
1934年,美国的克莱斯勒公司首先采用了流线型的车身外形设计。
1937年,德国设计天才费尔南德?保时捷开始设计类似甲壳虫外形的汽车。
甲壳虫不但能在地上爬行,也能在空中飞行,其形体阻力很小。
保时捷博士最大限度地发挥了甲壳虫外形的长处,使“大众”汽车成为当时流线型汽车的代表作。
船型汽车这种汽车改变了以往汽车造型的模式,使前翼子板和发动机罩,后翼子板和行李舱罩溶于一体,大灯和散热器罩也形成整体,车身两侧形成一个平滑的面,车室位于车的中部,整个造型很象一只小船,所以人们把这类车称为“船型汽车”。
鱼型汽车为了克服船型汽车的尾部过分向后伸出,在汽车高速行驶时会产生较强的空气涡流作用这一缺陷,人们又开发出像鱼的脊背的鱼型汽车。
1952年,美国通用汽车公司的别克牌轿车开创了鱼型汽车的时代。
如果仅仅从汽车背部形状来看,鱼型汽车和甲壳虫型汽车是很相似的。
但如仔细观察,会发现鱼型汽车的背部和地面所成的角度比较小,尾部较长,围绕车身的气流也就较为平顺些,所以涡流阻力也相对较小。
楔形汽车“鱼型鸭尾式”车型虽然部分地克服了汽车高速行驶时空气的升力,但却未从根本上解决鱼型汽车的升力问题。
在经过大量的探求和试验后,设计师最终找到了一种新车型――楔形。
这种车型就是将车身整体向前下方倾斜,车身后部像刀切一样平直,这种造型能有效地克服升力。
楔形造型主要在赛车上得到广泛应用。
因为赛车首先考虑流体力学(空气动力学)等问题对汽车的影响,车身可以完全按楔形制造,而把乘坐的舒适性作为次要问题考虑。
如20世纪80年代的意大利法拉利跑车,就是典型的楔形造型。
楔形造型对于目前所考虑到的高速汽车来说,无论是从其造型的简练、动感方面,还是从其对空气动力学的体现方面,都比较符合现代人们的主观要求,具有极强的现代气息,给人以美好的享受和速度的快捷感。
日本丰田汽车有限公司的MR2型中置发动机跑车(尾部装有挠流板),可以称之为楔形汽车中的代表车。
汽车造型的发展是以更好地将空气动力学设计方案与乘坐舒适性恰当地予以结合,在充分考虑到以上两个关键问题的基础上,努力开发人体工程学领域的新技术,以设计、制造出更完美、更优秀的汽车为目标的。
五、飞机莱特兄弟与人类历史上第一架飞机。
大多数飞机由五个主要部分组成:机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。
二十世纪最重大的发明之一,是飞机的诞生。
人类自古以来就梦想着能像鸟一样在太空中飞翔。
而2000多年前中国人发明的风筝,虽然不能把人带上太空,但它确实可以称为飞机的鼻祖。
1927年至1932年中,座舱仪表和领航设备的研制取得进展,陀螺技术应用到飞行仪表上。
这个装在万向支架上的旋转飞轮能够在空间保持定向,于是成为引导驾驶员能在黑暗中、雨雪天中飞行的各种导航仪表的基础。
这时飞机中就出现了人工地平仪,它能向飞行员指示飞机所处的飞行高度;陀螺磁罗盘指示器,在罗盘上刻有度数,可随时显示出航向的变化;地磁感应罗盘,它不受飞机上常常带有的大量铁质东西的影响,也不受振动和地球磁场的影响。
这些仪表以灵敏度高、能测出离地30多米的高度表和显示飞机转弯角速度的转弯侧滑仪,此外还有指示空中航线的无线电波束,都是用来引导驾驶员通过模糊不清的大气层时的手段。
1939年9月14日世界上第一架实用型直升机诞生,它是美国工程师西科斯基研制成功的VS-300直升机。
西科斯基原籍俄国,1930年移居美国,他制造的VS-300直升机,有1副主旋翼和3副尾桨,后来经过多次试飞,将3副尾桨变成1副,这架实用型直升机从而成为现代直升机的鼻祖。
飞机的机翼的上下两侧的形状是不一样的,上侧的要凸些,而下侧的则要平些。
当飞机滑行时,机翼在空气中移动,从相对运动来看,等于是空气沿机翼流动。
由于机翼上下侧的形状是不一样,在同样的时间内,机翼上侧的空气比下侧的空气流过了较多的路程(曲线长于直线),也即机翼上侧的空气流动得比下侧的空气快。
根据流动力学的原理,当飞机滑动时,机翼上侧的空气压力要小于下侧,这就使飞机产生了一个向上的升力。
当飞机滑行到一定速度时,这个升力就达到了足以使飞机飞起来的力量。
于是,飞机就上了天。
说的再直观点:上表面数据一律假设为1,下表面一律假设为2。
则:机翼上表面长度为S1,下表面为S2,上表面和下表面在空气中移动的时间一定,设为T,T1=T2,由此可以得出:V1=S1/T1 V2=S2/T2 S1>S2 T1=T2,所以:V1>V2,根据帕奴利定理——“流体对周围的物质产生的压力与流体的相对速度成反比。
”,因此上表面的空气施加给机翼的压力F1小于下表面的F2。
F1、F2的合力必然向上,这就产生了升力。