高速列車(chē)座椅特征提取與全局舒適度研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的飛速發(fā)展，我國(guó)高速鐵路正向高速度、高集約化的趨勢(shì)邁進(jìn)。和諧號(hào)(CRH)高速列車(chē)已經(jīng)在全國(guó)廣泛投入使用，城鎮(zhèn)居民出行變得更加舒適、快捷、便利。然而，由于國(guó)內(nèi)對(duì)高速列車(chē)及其室內(nèi)設(shè)備的設(shè)計(jì)與研發(fā)起步較晚，仍然相對(duì)滯后，尤其是作為高速列車(chē)中重要設(shè)施的列車(chē)座椅，其設(shè)計(jì)優(yōu)良程度直接關(guān)系到乘坐舒適性。國(guó)內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)著手高速列車(chē)座椅的設(shè)計(jì)研發(fā)，但均沒(méi)有取得突破，現(xiàn)有產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平較低，缺乏深入的調(diào)查研究和風(fēng)格特征分析，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)高速列車(chē)

2、座椅設(shè)計(jì)品質(zhì)不高，針對(duì)性不強(qiáng)。目前高速列車(chē)座椅主要還依賴(lài)德國(guó)ICE、日本新干線以及法國(guó)阿爾斯通等進(jìn)口技術(shù)。此外，在高品位的高速列車(chē)座椅的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，需從主客觀兩個(gè)維度，外觀特征與坐壓舒適性?xún)蓚€(gè)方面來(lái)考慮，因此研究高速列車(chē)座椅的乘坐舒適度的相關(guān)因素與影響因子，提高本國(guó)乘客的乘坐滿(mǎn)意度十分必要，而且針對(duì)本國(guó)環(huán)境的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)和研發(fā)，可以使高速列車(chē)座椅設(shè)計(jì)依照具體的風(fēng)格特征，滿(mǎn)足乘客的多層次需求。本文在此情景下展開(kāi)對(duì)高速列車(chē)乘坐多維舒適度的研

3、究，基于國(guó)內(nèi)外的高速列車(chē)座椅的主體特征與舒適度設(shè)計(jì)，尋求高速列車(chē)舒適度的綜合判定因素及優(yōu)化改良策略。
　　本文以感性工學(xué)和人機(jī)工程學(xué)等理論為基礎(chǔ)，研究高速列車(chē)座椅特征提取和體壓分布，從主觀和客觀兩個(gè)方面深入研究座椅的多維舒適度，為優(yōu)化高速列車(chē)座椅設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)方法。本文主要完成了以下幾項(xiàng)工作內(nèi)容:
　　(1)基于產(chǎn)品特征理論，選取高速列車(chē)座椅經(jīng)典案例，通過(guò)眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)，結(jié)合主觀量表方法，綜合構(gòu)建高速列車(chē)座椅主觀舒適度評(píng)價(jià)系統(tǒng);

4、提取座椅樣本特征，塑造特征樣本;使用意象語(yǔ)義對(duì)特征樣本進(jìn)行感性意象評(píng)價(jià)。
　　(2)運(yùn)用產(chǎn)品遺傳因子分析方法，構(gòu)建高速列車(chē)座椅良性融合特征。研究不同造型特征進(jìn)化、演變規(guī)律以及多維特征之間的約束關(guān)系，建立高速列車(chē)座椅特征繼承和重構(gòu)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高速列車(chē)座椅特征創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案的求解。
　　(3)基于人機(jī)工程學(xué)和人體生理因素理論，探討人體骨骼構(gòu)造及坐姿狀態(tài)下體壓受力點(diǎn)分布情況;構(gòu)建體壓分布與靜態(tài)坐壓舒適性準(zhǔn)確有效的研究方法，分析人體坐壓

5、分布對(duì)高速列車(chē)座椅舒適性的影響因素;完成基于人體生理數(shù)據(jù)的三維髖部模型創(chuàng)建工作，導(dǎo)入CATIA分析，并處理三維座椅模型與人體模型坐姿位置關(guān)系。
　　(4)仿真實(shí)驗(yàn):構(gòu)建體壓分布評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)化人體臀部模型，選取目標(biāo)高鐵座椅坐墊仿真模型，建立有效的體壓分布有限元分析方法，優(yōu)化相關(guān)參數(shù)設(shè)置，分析坐墊靜態(tài)坐壓分布熱區(qū)以及壓力值的分布情況;研究高速列車(chē)座椅在靜態(tài)乘坐環(huán)境中，不同形態(tài)、材質(zhì)情況下的坐壓舒適度。
　　(5)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):采用TE