基于体压分布仿真的驾驶员座椅舒适性设计研究

本文中建立了HPM-II型H点装置有限元模型,验证了模型各部分的尺寸、质量、腰部支撑和躯干的运动学姿态,通过H点装置姿态的仿真来测量座椅的设计参数,对驾驶员人体与座椅的相互作用进行了仿真研究。首先,基于ANSUR人体数据库建立了人体几何模型,利用CPM模型设置其驾驶姿势,并建立了人体有限元模型。接着,建立了参数化的座椅有限元模型。最后,将人体有限元模型与座椅有限元模型组装到一起,设定相应的边界条件,在不同海绵厚度、腰部支撑量与支撑位置、坐垫角和靠背角下进行了人体与座椅间体压分布的仿真,得出了这些因素对体压分布的影响。本文中采用的方法为今后建立面向理想体压分布的座椅设计奠定了基础,为座椅舒适性设计提供参考。     

基于边缘人体模型仿真的座椅设计方法研究

为有效地指导座椅设计,提高坐姿舒适性,提出一种以边缘人体模型和体压分布仿真为依据的座椅正向设计方法。首先以某乘用车驾驶座椅设计为例,建立H点装置有限元模型,通过仿真H点装置在座椅上的落座来预测座椅H点,以此H点作为靠背设计的基准点;然后提炼出与数字人体建模和驾驶姿势预测相关的人体测量学尺度,通过Monte Carlo仿真建立目标人群的人体测量学尺度数据样本,并通过主成分分析,建立相应的边缘人模型;接着编写仿真程序,运用姿势预测模型来仿真边缘人背部特征点的分布,并将它们统一到以H点为原点的坐标系中;选取统一后的边缘人腰部特征点分布上下、前后方向的4个极限点来确定座椅腰部支撑面的位置和调节量;最后结合边缘人的人-椅压力分布仿真,反求椅背海绵的初始型面。该正向设计方法能保证人体背部与座椅之间合理的压力分布,使人体背部特征点与变形后靠背特征部位有效贴合,增加座椅的贴合感和支撑性,从而有效提高坐姿的舒适性。     

国外汽车驾驶员座椅研究发展动态

汽车驾驶员的座椅是与人体接触最密切的部件。其最基本的功能是使驾驶员乘坐舒适,并安装在便于驾驶员工作的位置上,使驾驶员获得最佳视野和易于控制如方向盘,踏板和按钮开关等操纵件。为满足这些要求,世界各国的有关厂家在设计生产和研究开发驾驶员座椅时,都认真地应用人体工程学原理,充分考虑人体尺寸、人体重量、乘坐姿势和体压分布等因素,例如法国雷诺汽车公司的人体工程服务部对近几年汽车驾驶员的人员构成,人体     

基于生物力学仿真的驾驶员身体负荷分布研究

针对目前主要从姿势角度和主观评价两方面对驾驶姿势舒适性进行评价,未能在更深层次上揭示驾驶姿势舒适性的机理,且通过主观评价构建的姿势不舒适度模型的实用效果不理想,提出了一种客观评价方法。首先建立了驾驶员的人体生物力学模型;接着设计仿真方案,进行肌肉分群,设定评价指标,并定义姿势变量;最后通过仿真,初步获得驾驶员坐姿和驾驶室布置参数对驾驶员人体生物力学负荷及其分布的影响规律。     

面向体压分布的人椅系统建模

以Hybrid III假人和某款乘用车座椅为基础,建立不同网格尺寸的人椅系统有限元模型,通过对其体压分布结果进行分析和对比,确定了满足要求的模型网格尺寸。然后对人体模型的体段质量和人椅系统的体压分布结果进行验证。在此基础上,计算了人椅系统模型的体压分布,分别分析和对比了良好坐姿和两种不良坐姿状态下的体压分布,包括最大压力和平均压力等参数。结果表明,所建立的模型可准确反映人体体压分布特征,可为座椅的设计和乘坐舒适性评价提供参考依据。     

汽车座椅静态舒适性评价方法与应用

汽车座椅是车辆驾驶舱以及乘员舱内的重要零部件之一.其主要的基础功能是支撑、定位以及保护驾驶员和乘客.优秀的座椅设计能为驾驶员和乘坐人员提供舒适、安全、不易劳累的行车感觉.本文介绍了评价汽车座椅静态舒适性的主观、客观方法,以及在新车型座椅开发过程中的应用.     

基于MATLAB/Simulink的工程车辆座椅悬架仿真分析

座椅悬架对驾驶员乘坐舒适性具有重要影响。文章采用了滤波白噪声作为路面激励,综合路面仿真结果和车辆实际使用工况确定了仿真路面输入模型,对商用车进行了适当简化,通过Matlab/Simulink仿真,验证了安有座椅的"车辆—座椅—人体"三自由度模型与未安装座椅的"车辆—人体"模型相比具有较好的乘坐舒适性。     

七座SUV第三排座椅高度舒适性研究

根据七座SUV车型第三排乘员体态特征,确定第三排乘员基本都是中等身材人体。依据SAE J4002标准对中等身材人体躯干长度的定义,用CATIA软件建立二维人体模型,固定脚踝角为120°,座椅靠背角为25°,地毯水平之后逐渐调整座椅高度,测量人体模型的相关角度。根据相关经验得出结论:当座椅高度≧300mm时,人体坐姿较为舒适。搭建第三排座椅可调式PFM整车验证模型,保证第三排乘员周围环境与整车状态尽量相符,并使第三排座椅高度H30在250mm-350mm之间可调,选取中等身材的男性人体(身高在170CM—175CM)共计8名来进行主观评价。评价方案:每两名评价人员一组,每组评价人员在PFM人机验证模型上乘坐2小时,每天评价四组。以评价人员的亲身体验和反馈为评价依据(如舒适或不舒适),将此记录、比对、分析。通过收集反馈的主观评价信息,确定当座椅高度≧300mm时,人机主观舒适度较好。至此,设计理论数据与主观评价数据相符,论点得到充分论证。     

基于Ramsis的微型汽车驾驶员舒适性分析

根据SAE相关标准,针对某微型汽车,应用Bomais建立了驾驶员人体模型.通过对GB95%男性驾驶员和GB5%女性驾驶员驾驶姿势、踩下加速踏板、换上1挡、换上倒挡时的舒适性分析发现,依据该微型汽车设计的人体布置参数基本满足了设计要求,GB95%男性驾驶员身材尺寸在驾驶员座椅可调尺寸范围内,GB5%女性驾驶员身材尺寸也满足设计要求.     

基于H点装置仿真的压力分布与座椅参数测量和舒适性评价的研究

为研究人-椅界面的压力分布座椅不同参数对座椅静态舒适性的影响,基于相关标准构建了H点装置有限元模型,验证了几何模型的主要尺寸、各部分的质量、腰部调节量和躯干运动学姿态;对几何模型进行了网格划分,并定义了接近真实情况的边界条件,对有限元模型的准确性进行了验证。建立了简化的座椅有限元模型,并将H点装置和座椅有限元模型装配在一起;按照实际接触情况施加边界条件,进行了压力分布仿真,并通过试验验证了仿真结果的准确性。最后以某一座椅实例,验证了利用H点装置有限元仿真进行座椅参数和压力分布测量的可行性,并提出了一种基于H点装置仿真压力分布的座椅静态舒适性评价模型。     

座椅静态舒适性影响因素分析

正本文针对汽车座椅系统结构分析,提出了座椅的一般设计要满足人机工程要求;在行驶过程中,应有效削弱地面传递的冲击和振动;驾驶过程中要减少盲区等要求。通过分析人体生理结构、人体测量学以及人体工程学与乘坐舒适性的关系,得出了最舒适的乘坐姿势和座椅尺寸参数,这些座椅设计参数直接影响了座椅的舒适性。随着社会的进步和生活水平的提高,汽车成为日常生活中不可缺少的交通工具,人们在汽车中停留的时间也越来越长,这样汽车的舒适性也变得尤为重要,而汽车座椅对舒适性影响最大,因此汽车座椅舒适性的设计要求也越来越高,而其中座椅舒     

汽车座椅舒适性的主观和客观评价研究

在对座椅机械结构及人体脊骨生理结构分析的基础上,从主观和客观两方面针对腰托对汽车座椅舒适性影响进行了理论和试验研究。研究表明腰托装置的设计及安装对人体的体压分布有显著影响,设计合理的腰托装置可明显改善汽车座椅的舒适性。     

汽车座椅靠背对驾乘者腰部支撑强度的压力特征及演变

在座椅其他设计均不变的情况下,被试者通过调节腰托前后位置实现腰部支撑强度变化,模拟背部特别是腰部不同支撑设计的座椅,进行了座椅靠背主客观评价相结合的舒适性研究,并讨论了随着驾驶时间的推移,驾乘者不舒适部位和坐姿变化规律。研究显示,得到被试者腰部支撑强度适中、不足和过大3种形式的压力分布特征之一。腰部支撑强度适中时,腰部区域内压力变化平缓成“面”支撑;腰部支撑不足时,一般特征是腰部区域内压力小于肩部,随着驾乘时间增加,骨盆会前移使腰椎脱离脊柱“S”形的健康弯曲状态;腰部支撑过大时,有“点”支撑的变化趋势,随着驾乘时间增加,胸廓后仰头部调整驾驶所需的眼睛位置,颈部和肩部肌肉处于活跃做功状态易产生疲劳。     

基于体压分布与道路模拟振动的座椅乘坐舒适性研究

通过体压分布与道路模拟振动对比研究汽车座椅静态乘坐舒适性与动态乘坐舒适性,建立一套汽车座椅的乘坐舒适性试验评价方法。     

基于中国人体尺寸的驾驶员驾姿舒适性分析

为了建立基于中国人体尺寸的驾驶员舒适坐姿模型,提升驾驶员的驾乘舒适性,文章选取不同的驾驶座椅高度,通过采集驾驶员的舒适驾车姿态,拟合出驾驶员的驾驶H点与方向盘及踏板点的位置关系,得出男性、女性和男女性的舒适驾驶坐姿模型,并给出了各种座椅高度对应的座椅位置和方向盘位置的设计值,对于驾驶员的驾驶舒适性设计有一定的指导意义。     

汽车座椅发泡材料乘坐压力评估模型的构建

座椅发泡材料的特性是影响座椅舒适性的主要因素之一。本文利用拉压试验机对座椅发泡材料进行乘坐压力测量，设计乘坐压力与发泡密度、硬度和回弹率的单因素实验，实验分析了乘坐压力与物理参数的相关性和显著性。在40组实验数据的基础上，通过HyperStudy多学科优化软件，利用最小二乘回归法进行拟合得到了座椅发泡材料乘坐压力评估模型。利用此模型计算出乘坐压力的大小，从而在产品的设计阶段评估座椅舒适性的程度。     

汽车座椅振动舒适性主客观测试及关联性分析

汽车座椅的振动特性直接影响乘坐舒适性。为综合评估座椅的振动舒适性,本文对座椅客观舒适性与乘员主观舒适性之间的关联性进行研究和分析。首先,进行不同激励幅值下的垂向振动试验,测量从座椅地板到与人体接触面的振动传递来表征人-椅耦合系统的动态性能。然后,设计相对幅值估计法用于主观评价,并进行主客观关联性分析。最后,提出一种能够表征座椅隔振性能的参数。结果表明:(1)随着振动量级的增大,人-椅耦合系统的共振频率会向低频移动,垂直同轴与交叉轴振动传递在第1阶共振频率处具有较强的关联性;(2)主客观测试关联性较好(拟合精度为99.05%),验证了相对幅值估计法的有效性;(3)提出的座椅隔振性能参数与主观评价一致性较好,可为汽车座椅振动舒适性的优化改进提供理论依据。     

现代客车座椅的新要

近年来随着旅游业的迅速发展,高等级公路的兴建,各旅游公司、出租汽车公司及宾馆饭店等部门迫切需要豪华、舒适、性能优良和安全可靠的客车.现代人们对客车驾驶座椅的评价,不只是满足于外形美观华丽,更重视人的因素,例如舒适的座姿、轻便的操作体位,合理的体压分布等.座椅作为客车的重要组成部分,直接关系到客车的乘坐舒适性、安全性和方便性,并在感情上影响人们对客车的评价.     

车辆座椅悬架对舒适性改善的仿真分析

在MATLAB/Simulink平台下,利用滤波白噪声模拟路面不平度幅值信号,采用M-FileS-函数编程方法重构时域路面不平度模型,并以此作为车辆振动系统的输入进行仿真分析;分别以人体-车辆二自由度振动系统和人体-座椅-车辆三自由度振动系统为研究对象,对传至人体的加速度值进行仿真分析。结果表明,对工程车辆而言,座椅悬架对于改善驾驶员乘坐舒适性的效果明显,依据文中思路可以进一步进行座椅悬架参数的设计计算及优化。     

车辆人椅系统主要参数对舒适度敏感性分析

建立了一个二维人椅系统动力学模型,以研究其主要参数对乘坐舒适性的影响。利用软件Matlab SimMechanics建立了相应的非线性仿真模型,将实验测定的路面激励数据分别输入非线性仿真模型和线性模型,比较输出的加速度功率谱密度以验证线性模型的有效性,在此基础上进行敏感性分析。结果表明,除了座椅的刚度和阻尼以外,人体身高、体质量和乘坐姿态也对舒适性有重要影响。