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重型商用车人机工程设计方法与应用研究
| 论文题名： | 重型商用车人机工程设计方法与应用研究 |
| 关键词： | 重型商用车;驾驶室;人机工程学;数字人体模型;舒适性分析 |
| 摘要： | 重型商用车是汽车工业产品型谱中的重要组成部分，在我国国民经济建设和社会发展中发挥着巨大的作用。近年来随着我国国民经济的快速发展、高等级公路的大量修建以及物流业的迅速发展，我国重型商用车发展迅速。国内重型商用车企业虽然具有一定的自主研发和科技创新能力，但在重型商用车人机工程设计开发方面与国外相比还有一定的差距。运用人机工程学原理对重型商用车驾驶室进行科学合理的设计，改善驾驶员工作环境，对于提高重型商用车主动安全性，保证驾驶员行车安全和身体健康具有重要意义。 本文结合所承担的“十一五”国家高技术发展计划(863计划)项目“重型汽车集成开发先进技术(2006AA110105)”，对重型商用车人机工程设计与评价方法和关键技术进行了深入、系统研究，论文完成的主要研究工作如下： 对重型商用车驾驶室人机工程学设计的主要内容和过程，以及采用的统计学方法进行了研究总结，建立了重型商用车人机工程设计方法。 研究了根据人体测量学数据建立用于重型商用车人机工程设计和分析数字人体模型的关键技术，包括人体测量学参数描述、运动学和动力学建模、人体肢体运动驱动和姿势求解的正向和反向运动学问题、几何建模和外观可视化、性能建模等，建立了三维数字化人体模型，开发了具有自主知识产权的重型商用车人机工程设计评价系统(SHOVED)。 利用该系统对某重型商用车驾驶室座椅H点位置、前后方视野、A柱盲区、仪表视野和平均观测距离、手伸及性，踏板舒适性，操纵方便性、风窗刮扫面积和上下车方便性等人机性能进行了设计、分析与评价。结果表明，该车型的人机性能满足国内外标准要求，并给出了进一步改善驾驶室人机性能的建议。 提出了一种改进的人体姿势舒适度评价方法，即采用人体肌肉负荷作为姿势舒适性的客观量度，而肌肉负荷从宏观上根据关节载荷计算；通过仿真分析获得姿势空间内姿势舒适性的分布；对姿势舒适性分布数据进行统计分析，建立姿势舒适性评价模型。本文的姿势舒适度模型在所研究重型商用车H点布置方案的优化中进行了初步应用，取得了良好的效果。 用语义细分法对驾驶室的视野、内部空间、手伸及性、乘坐与操纵舒适性进行了主观评价。结果表明，所研究车型的人机工程设计方案比较合理，但仍存在一定的人机性能方面的提升空间。 本文的研究工作为提高重型商用车产品的人机性能，提升企业科技创新和开发设计水平具有积极的促进作用。 |
| 作者： | 王善坡 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 苏清祖 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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