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轿车车身内部布置的研究及其软件开发
| 论文题名： | 轿车车身内部布置的研究及其软件开发 |
| 关键词： | 汽车工程;车身布置;人机工程;计算机辅助设计 |
| 摘要： | 内部布置在汽车车身设计中至关重要。它直接影响到车辆的安全性、操纵性和舒适性。同时内部布置是否符合要求在很大程度上也决定了用户对车辆的评价。在汽车内部布置的设计过程中，设计者发现由于车内部件的几何形状复杂，人体在车内运动的轨迹和姿态都属于三维空间变量，而且相当多的标准和法规有三维尺寸的要求，因此迫切需要一种可以表示车身内部部件三维尺寸和相互空间关系的设计工具。为了满足这种需要，人机工程师们提出了在三维数字化环境中运用人体数字模型进行车辆内部布置的构想。 本课题在三维CAD环境下结合人机工程学理论，建立了适合中国人人体尺寸的内部布置人体数字模型。对三维人体数字模型的运动姿势控制问题和舒适度评价问题，提出了切实可行的解决方案。设计了一系列计算机辅助内部布置设计工具，辅助设计人员在三维CAD环境中使用人体数字模型进行汽车内部布置。 三维人体数字模型是在三维CAD环境中进行内部布置的基础。本论文研究了我国人体尺寸分布特性后，成功建立了中国成年人三维人体数字模型。该人体数字模型可以保证各个身体段的功能长度、围度和身体段之间相关关系的准确性，明确的体现了中国人的人体特征。 针对手动控制人体数字模型姿势不精确的缺点，本文提出了采用空间运动学理论，运用正向和逆向运动控制法联合控制人体数字模型的控制策略，并成功控制了驾驶员的驾驶姿势。由于人体舒适度具有模糊性和不确定性的特点，对人体舒适度的评价贯穿汽车内部布置的全过程。本文使用模糊数学理论，开发了分层次舒适度评价体系，较好的解决了人体数字模型的舒适度评价问题，辅助了该模型的姿势控制。 为了能够快速、准确的布置人体数字模型和进行车身内部布置，在开发的三维车身内部布置软件CATIAlayout中内建了SAE推荐适宜线法和H点优化法确定H点位置，并且遵循了GB、ISO和SAE的要求，构建了内部布置工具(驾驶员眼点、眼椭圆、头廓包络线、手伸及界面等)，以辅助工程师的设计工作。经过在三维车身模型中的校核和检验，证明该软件具有很好的操作性，使用该软件对提高车身内部布置的效率和质量，缩短产品开发的周期具有非常重大的意义。 |
| 作者： | 王岱斐 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 夏长高 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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