汽車人機工程學(xué)

前言

　　“汽車人機工程學(xué)”是車輛（尤其是車身）工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。目前，本門課程多從面向目標(biāo)用戶的使用要求出發(fā)，以高效、舒適、健康、安全為目標(biāo)，以人機工程學(xué)基礎(chǔ)理論和汽車設(shè)計學(xué)基本原理為依據(jù)，講述和研究汽車產(chǎn)品開發(fā)過程中需要考慮的人、機、環(huán)境之間的關(guān)系和優(yōu)化匹配問題?！　「鶕?jù)汽車人機工程學(xué)相關(guān)課程的教學(xué)要求，本書內(nèi)容的組織以汽車設(shè)計為核心，注重基本概念、原理和方法的講述，強調(diào)內(nèi)容的科學(xué)性、系統(tǒng)性和實用性。全書共分7章，涵蓋了以下幾方面內(nèi)容：　?。?）人機工程學(xué)科概況：包括學(xué)科定義、研究范疇、研究手段、發(fā)展歷程和展望等內(nèi)容?！　。?）人體基本特性：包括人體測量學(xué)特性，人體在作業(yè)中的特點，人的視覺、聽覺和觸覺的感知特性，人體作業(yè)能力和對振動的反應(yīng)，人的心理特點和可靠性等?！　。?）一般人－機－環(huán)境設(shè)計問題：包括典型的顯示裝置和操縱裝置設(shè)計，作業(yè)空間和人機系統(tǒng)設(shè)計與分析，作業(yè)環(huán)境的微氣候、空氣質(zhì)量、照明和色彩設(shè)計等?！　。?）汽車人機工程設(shè)計：包括H點裝置、駕駛員眼橢圓、頭廓包絡(luò)、駕駛員手伸及界面等基于統(tǒng)計學(xué)的設(shè)計工具，汽車產(chǎn)品開發(fā)過程，汽車人機工程方案設(shè)計，汽車人機工程分析和汽車座椅設(shè)計等?！　。?）汽車人機工程虛擬仿真：結(jié)合汽車人機工程典型分析內(nèi)容講述主流CAX-PLM一體化軟件CATIA中人機工程學(xué)模塊的應(yīng)用方法。結(jié)合專業(yè)應(yīng)用，用適當(dāng)?shù)钠v述主流人機工程專業(yè)軟件的應(yīng)用，也是本書區(qū)別于許多人機工程專業(yè)書籍的特色之一。

內(nèi)容概要

　　《汽車人機工程學(xué)》對相關(guān)的人機工程學(xué)基礎(chǔ)知識進(jìn)行了簡單介紹，并全面闡述了汽車設(shè)計中人機工程學(xué)方面的設(shè)計和分析原理與方法。全書共分7章，涵蓋了以下方面的內(nèi)容緒論；人體基本特性；人機界面、作業(yè)空間和人機系統(tǒng)設(shè)計；作業(yè)環(huán)境設(shè)計；汽車人機工程設(shè)計輔助工具；汽車人機工程設(shè)計和汽車人機工程虛擬仿真?！镀嚾藱C工程學(xué)》可作為高等院校車輛工程、車身工程專業(yè)本科生教材，也可供相關(guān)專業(yè)的教師、科技和工程人員參考。人機工程學(xué)是汽車設(shè)計（尤其是概念設(shè)計）中需要考慮的重要內(nèi)容，對于確定汽車設(shè)計初期的關(guān)鍵硬點和尺寸，保證汽車良好的使用性能和乘員舒適性具有重要的意義。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 人機工程學(xué)科的命名和定義1.1.1 學(xué)科命名1.1.2 學(xué)科定義1.2 人機工程學(xué)科的研究范疇1.2.1 人機工程學(xué)的學(xué)科支柱1.2.2 微觀和宏觀人機工程學(xué)1.3 人機工程學(xué)科發(fā)展展望1.4 人機工程學(xué)的研究手段1.4.1 人機工程學(xué)的研究方法1.4.2 人機工程學(xué)的研究工具本章小結(jié)思考題第2章 人體基本特性2.1 人體尺寸2.1.1 人體靜態(tài)尺寸及其測量2.1.2 人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性2.1.3 我國成年人人體靜態(tài)尺寸2.1.4 其他國家人體靜態(tài)尺寸2.1.5 人體靜態(tài)尺寸的差異2.1.6 人體靜態(tài)尺寸的相關(guān)性2.1.7 人體動態(tài)尺寸2.2 人體生物力學(xué)特點2.2.1 人體運動系統(tǒng)、2.2.2 肢體質(zhì)量、慣量和質(zhì)心2.2.3 人體的出力2.3 人體作業(yè)特點2.3.1 作業(yè)姿勢2.3.2 操作靈活性2.4 人的感知特性2.4.1 人對信息的感受和處理2.4.2 人的視覺特性2.4.3 人的聽覺特性2.4.4 人的皮膚感覺特性2.5 人的功能和心理特性2.5.1 人的作業(yè)能力與疲勞2.5.2 人體對振動的反應(yīng)2.5.3 人的心理特點2.5.4 人的可靠性本章小結(jié)思考題第3章 人機界面、作業(yè)空間和人機系統(tǒng)設(shè)計3.1 顯示裝置設(shè)計3.1.1 顯示裝置的類型和選擇3.1.2 顯示裝置的設(shè)計原理3.2 操縱裝置設(shè)計3.2.1 操縱裝置的類型和特點3.2.2 操縱裝置的設(shè)計原則3.2.3 操縱裝置的設(shè)計原理3.3 作業(yè)空間和人機系統(tǒng)設(shè)計3.3.1 作業(yè)空間和人機系統(tǒng)概述3.3.2 作業(yè)空間和人機系統(tǒng)的設(shè)計原則3.3.3 作業(yè)空間和人機系統(tǒng)設(shè)計的人體數(shù)據(jù)運用準(zhǔn)則3.3.4 典型的作業(yè)空間設(shè)計3.3.5 人機系統(tǒng)設(shè)計本章小結(jié)思考題第4章 作業(yè)環(huán)境設(shè)計4.1 室內(nèi)微氣候設(shè)計4.1.1 室內(nèi)微氣候及其影響因素4.1.2 人體對微氣候的反應(yīng)和熱舒適4.1.3 室內(nèi)微氣候設(shè)計原理4.2 空氣質(zhì)量的改善4.2.1 空氣污染及其危害4.2.2 空氣污染防治4.3 環(huán)境照明4.3.1 照明的度量4.3.2 照明對作業(yè)的影響4.3.3 照明設(shè)計4.4 色彩設(shè)計4.4.1 色彩的基本概念4.4.2 色彩對人的影響4.4.3 作業(yè)環(huán)境色彩設(shè)計本章小結(jié)思考題第5章 汽車人機工程設(shè)計輔助工具5.1 H點裝置5.1.1 HPM－型H點測量裝置的構(gòu)造5.1.2 H點設(shè)計工具5.1.3 H點裝置上的基準(zhǔn)點5.1.4 H點裝置的功能和應(yīng)用5.2 駕駛員H點位置曲線5.2.1 A類車SAEH點位置曲線5.2.2 B類車SAEH點位置曲線5.2.3 踏板平面角5.3 眼橢圓5.3.1 眼橢圓的定義和由來5.3.2 A類車、行程可調(diào)節(jié)座椅眼橢圓5.3.3 A類車、固定座椅眼橢圓5.3.4 B類車眼橢圓5.3.5 眼橢圓的理論解釋5.3.6 眼橢圓的應(yīng)用5.4 頭廓包絡(luò)5.4.1 概述5.4.2 A類車頭廓包絡(luò)5.4.3 B類車頭廓包絡(luò)5.4.4 頭廓包絡(luò)的應(yīng)用5.5 駕駛員手伸及界面5.5.1 相關(guān)概念5.5.2 駕駛員手伸及界面的測量5.5.3 駕駛員手伸及界面的描述5.5.4 駕駛員手伸及界面的定位5.5.5 駕駛員手伸及界面的應(yīng)用5.5.6 駕駛員手伸及界面與個體伸及能力界面的區(qū)別5.6 駕駛員膝部包絡(luò)線5.6.1 駕駛員膝部包絡(luò)線的生成5.6.2 駕駛員膝部包絡(luò)線的定位5.7 駕駛員胃部包絡(luò)線5.7.1 駕駛員胃部包絡(luò)線的生成5.7.2 駕駛員胃部包絡(luò)線的定位5.8 數(shù)字人體模型5.8.1 數(shù)字人體模型的基本原理5.8.2 數(shù)字人體模型的功能和應(yīng)用本章小結(jié)思考題第6章 汽車人機工程設(shè)計6.1 汽車產(chǎn)品開發(fā)過程概述6.1.1 汽車分類6.1.2 汽車產(chǎn)品開發(fā)的一般過程6.2 汽車概念設(shè)計6.2.1 汽車概念設(shè)計概述6.2.2 汽車總體布置6.2.3 硬點和硬點尺寸6.3 汽車人機工程設(shè)計與分析6.3.1 乘員空間布置和人機界面設(shè)計6.3.2 駕駛員人機工程學(xué)性能優(yōu)化6.3.3 汽車人機工程學(xué)性能的主觀評價6.4 汽車座椅設(shè)計6.4.1 汽車座椅概述6.4.2 汽車座椅設(shè)計的參數(shù)設(shè)計本章小結(jié)思考題第7章 汽車人機工程虛擬仿真7.1 CATIA人機工程模塊簡介7.2 人體模型的建立7.2.1 建立目標(biāo)群體人體數(shù)據(jù)7.2.2 建立用于分析的人體模型7.2.3 設(shè)置人體模型的屬性7.3 典型汽車人機工程虛擬仿真7.3.1 人體模型的定位7.3.2 姿勢評估7.3.3 其他分析本章小結(jié)思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　4.坐、立交替作業(yè)　　為了克服立姿或坐姿作業(yè)的缺點，可采用坐、立交替作業(yè)的方式。例如，長時間單調(diào)的坐姿作業(yè)會引起心理性疲勞，轉(zhuǎn)換為立姿并適當(dāng)走動，有助于維持工作能力；而長時間的立姿作業(yè)會產(chǎn)生肌肉疲勞，此時坐下來可以減輕或消除疲勞?！　?.3.2 操作靈活性　　1.影響操作靈活性的因素　　人體操作動作的靈活性包括操作時的動作速度和動作頻率，主要與人體的肢體長度、質(zhì)量、慣量等生物力學(xué)特性和作業(yè)情況有關(guān)。在考慮動作靈活性時，應(yīng)對人體生物力學(xué)特性進(jìn)行比較和估算。通常，人體質(zhì)量輕的部位、短的部位、肢體末端部位要比重的部位、長的部位、肢體主干部位的動作更靈活。對于那些要求身體做較大范圍動作的操縱工作，還要考慮如何合理地選擇使操作者具有靈活性的動作軌跡?！　?.動作速度　　動作速度是肢體單位時間內(nèi)移動的距離，在很大程度上取決于肌肉收縮速度，并與動作方向、軌跡和運動阻力有關(guān)。選擇動作方向和軌跡時，必須要考慮到下述幾種基本情況：　?。?）水平操縱動作比垂直操縱動作的速度快?！　。?）一直向前的動作速度，比旋轉(zhuǎn)時的動作速度快1.5-2倍?！　。?）操縱動作的圓形軌跡比直線軌跡靈活?！　。?）順時針動作比逆時針動作方便?！　。?）手朝向身體的動作比離開身體的動作靈活準(zhǔn)確?！　。?）手向前后的往復(fù)動作比向左右的往復(fù)動作速度快?！　。?）最大動作速度與被移動的負(fù)載重量成反比，而達(dá)到最大速度所需時間與負(fù)載重量成正比。

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