轎車車身內(nèi)部布置的研究及其軟件開發(fā).pdf

1、內(nèi)部布置在汽車車身設(shè)計中至關(guān)重要。它直接影響到車輛的安全性、操縱性和舒適性。同時內(nèi)部布置是否符合要求在很大程度上也決定了用戶對車輛的評價。在汽車內(nèi)部布置的設(shè)計過程中，設(shè)計者發(fā)現(xiàn)由于車內(nèi)部件的幾何形狀復(fù)雜，人體在車內(nèi)運(yùn)動的軌跡和姿態(tài)都屬于三維空間變量，而且相當(dāng)多的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)有三維尺寸的要求，因此迫切需要一種可以表示車身內(nèi)部部件三維尺寸和相互空間關(guān)系的設(shè)計工具。為了滿足這種需要，人機(jī)工程師們提出了在三維數(shù)字化環(huán)境中運(yùn)用人體數(shù)字模型進(jìn)行車輛內(nèi)

2、部布置的構(gòu)想。 本課題在三維CAD環(huán)境下結(jié)合人機(jī)工程學(xué)理論，建立了適合中國人人體尺寸的內(nèi)部布置人體數(shù)字模型。對三維人體數(shù)字模型的運(yùn)動姿勢控制問題和舒適度評價問題，提出了切實可行的解決方案。設(shè)計了一系列計算機(jī)輔助內(nèi)部布置設(shè)計工具，輔助設(shè)計人員在三維CAD環(huán)境中使用人體數(shù)字模型進(jìn)行汽車內(nèi)部布置。 三維人體數(shù)字模型是在三維CAD環(huán)境中進(jìn)行內(nèi)部布置的基礎(chǔ)。本論文研究了我國人體尺寸分布特性后，成功建立了中國成年人三維人體數(shù)字模型。

3、該人體數(shù)字模型可以保證各個身體段的功能長度、圍度和身體段之間相關(guān)關(guān)系的準(zhǔn)確性，明確的體現(xiàn)了中國人的人體特征。 針對手動控制人體數(shù)字模型姿勢不精確的缺點(diǎn)，本文提出了采用空間運(yùn)動學(xué)理論，運(yùn)用正向和逆向運(yùn)動控制法聯(lián)合控制人體數(shù)字模型的控制策略，并成功控制了駕駛員的駕駛姿勢。由于人體舒適度具有模糊性和不確定性的特點(diǎn)，對人體舒適度的評價貫穿汽車內(nèi)部布置的全過程。本文使用模糊數(shù)學(xué)理論，開發(fā)了分層次舒適度評價體系，較好的解決了人體數(shù)字模型的舒

4、適度評價問題，輔助了該模型的姿勢控制。 為了能夠快速、準(zhǔn)確的布置人體數(shù)字模型和進(jìn)行車身內(nèi)部布置，在開發(fā)的三維車身內(nèi)部布置軟件CATIAlayout中內(nèi)建了SAE推薦適宜線法和H點(diǎn)優(yōu)化法確定H點(diǎn)位置，并且遵循了GB、ISO和SAE的要求，構(gòu)建了內(nèi)部布置工具(駕駛員眼點(diǎn)、眼橢圓、頭廓包絡(luò)線、手伸及界面等)，以輔助工程師的設(shè)計工作。經(jīng)過在三維車身模型中的校核和檢驗，證明該軟件具有很好的操作性，使用該軟件對提高車身內(nèi)部布置的效率和質(zhì)量，