汽車人機(jī)工程論文

1、摘要 摘要目前汽車尤其是乘用車設(shè)計強(qiáng)調(diào)以人為中心，舒適性一直是汽車設(shè)計的主體和追求目標(biāo)。商用車是汽車工業(yè)產(chǎn)品型譜中的重要組成部分,在我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展中發(fā)揮著巨大的作用。近年來隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、高等級公路的大量修建以及物流業(yè)的迅速發(fā)展,我國商用車發(fā)展迅速。國內(nèi)商用車企業(yè)雖然具有一定的自主研發(fā)和科技創(chuàng)新能力,但在商用車人機(jī)工程設(shè)計開發(fā)方面與國外相比還有一定的差距。運用人機(jī)工程學(xué)原理對商用車駕駛室進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計,改善駕

2、駛員工作環(huán)境,對于提高商用車主動安全性,保證駕駛員行車安全和身體健康具有重要意義。本文結(jié)合所承擔(dān)的“十一五”國家高技術(shù)發(fā)展計劃(863 計劃)項目“重型汽車集成開發(fā)先進(jìn)技術(shù)(2006 從 110105)”,對重型商用車人機(jī)工程設(shè)計與評價方法和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入、系統(tǒng)研究,論文完成的主要研究工作如下:對重型商用車駕駛室人機(jī)工程學(xué)設(shè)計的主要內(nèi)容和過程,以及采用的統(tǒng)計學(xué)方法進(jìn)行了研究總結(jié),建立了重型商用車人機(jī)工程設(shè)計方法。研究了根據(jù)人體測量學(xué)

3、數(shù)據(jù)建立用于商用車人機(jī)工程設(shè)計和分析數(shù)字人體模型的關(guān)鍵技術(shù),包括人體測量學(xué)參數(shù)描述、運動學(xué)和動力學(xué)建模、人體肢體運動驅(qū)動和姿勢求解的正向和反向運動學(xué)問題、幾何建模和外觀可視化、性能建模等,建立了三維數(shù)字化人體模型,開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的重型商用車人機(jī)工程設(shè)計評價系統(tǒng)(SHOVED)。利用該系統(tǒng)對某商用車駕駛室座椅 H 點位置、前后方視野、A 柱盲區(qū)、儀表視野和平均觀測距離、手伸及性,踏板舒適性,操縱方便性、風(fēng)窗刮掃面積和上下車方便性等

4、人機(jī)性能進(jìn)行了設(shè)計、分析與評價。結(jié)果表明,該車型的人機(jī)性能滿足國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)要求,并給出了進(jìn)一步改善駕駛室人機(jī)性能的建議。提出了一種改進(jìn)的人體姿勢舒適度評價方法,即采用人體肌肉負(fù)荷作為姿勢舒適性的客觀量度,而肌肉負(fù)荷從宏觀上根據(jù)關(guān)節(jié)載荷計算;通過仿真分析獲得姿勢空間內(nèi)姿勢舒適性的分布;對姿勢舒適性分布數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,建立姿勢舒適性評價模型。本文將商務(wù)車駕駛室作為一個特殊、復(fù)雜的人機(jī)系統(tǒng)，運用人機(jī)工程學(xué)理論，借助計算機(jī)仿真技術(shù)，實現(xiàn)了裝載機(jī)

5、駕駛室人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計的計算機(jī)化。該方法為modeling, direct and reverse kinematics for limbs driving and Posture calculation, geometric modeling and visualization, Performance modeling, etc. A 3D digital human model is built up.

6、By integrating these functions, together with vehicle modeling and ergonomic analysis features, a Heavy-duty commercial vehicle ergonomic design and evaluation system SHOVED (System for Heavy-duty Commerci

7、al Vehicle Ergonomic Design) is developed.By using SHOVED, cab concept can be constructed based on the cab parameters inputted, test samples of target population for ergonomic analysis can be generated, comfort of u

8、pper and lower extremities can be evaluated considering steering, shift and pedal operations, front and back vision field, A-Pillar dead ground, dashboard vision field and mean observation distance, windshield sweep area

9、, and convenience for up-and down truck can be analyzed and evaluated. Results show that ergonomic Performance of target vehicle satisfied domestic and SAE standard requirements. A few suggestions are proposed for improv

10、ing ergonomic performance of the cab further.In this study, loader cab Was taken as a special and complex man machine．Bythe aid of the theory of man·machine engineering and computerized simulation the CAD method

11、 of loader cab Was realized．With the new design method。The development cycle and cost were decreased．And it provides an effective way for loader cab design and performance tests．Keywords Keywords：Anthropometry Hea

12、vy-duty Commercial Vehicle Cab 第一部分 第一部分 前言 前言1.1 論文研究背景 論文研究背景商用車發(fā)展的潮流是行駛安全性越來越好,技術(shù)含量越來越高,駕駛越來越舒適和人性化。在人們生活水平大幅提高的我國,隨著汽車工業(yè)技術(shù)水平的不斷提升和消費者的不斷成熟,會對商用車的舒適性和安全性有著越來越高的要求,使得進(jìn)一步研究和改善商用車的人機(jī)性能十分必要。在駕駛室布置設(shè)計中,人機(jī)工程學(xué)的研究及應(yīng)用是提高舒適性、安全性