人机工程学在汽车座椅设计中的应用

人机工程学在汽车座椅设计中的应用内容摘要：

了人体承受振动的舒适性界限，就会使人产生不舒服感。 车辆驾驶员所受的机械震动分为全局振动和全身震动两大类。 局部振动是指作用于人体特殊部位（如头部和四肢）的震动，一般不会给驾驶员造成损害，但是对操纵的精确度有影响。 全身震动是指通过人体支撑表面作为整体传给人体的震动。 车辆驾驶员承受的乘坐振动属于全身震动，是对驾驶员可能造成严重伤害的主要震动形式。 人体承受全身震动将产生机械的、生理、病理的和心理的效应。 乘坐振动的机械效应 乘坐振动通过驾驶员的臀部、腰部传给驾驶员，激起人体的全身 震动。 当振动激励频率接近人体的主要器官的固有频率时，将引起相应器官的共振而产生相对位移，从而使人感到不舒适。 在正常重力情况下，人体对 4～ 8Hz 频率的震动的能量传递最大，其生理效应也最大，称为第一共振峰。 10 12Hz 的震动频率时出现第二共振峰，其生理效应仅次于第一共振峰。 在 20 25Hz 时出现第三共振峰，其生理效应较第二共振峰稍低。 以后随着频率的增高，震动在人体内的传递逐步衰减，其生理效应也相应 减弱。 如图 21 所示 图 21 坐姿时人体对垂直振动的传递率 坐在驾驶座上的驾驶员承受垂直振动时， 人体各主要器官的固有频率如图22 所示。 图 22 人体器官的固有频率 全身振动引起的主诉症状及生理反应与振动频率有关。 低于 10Hz 的震动，主要引起胸脯部不适；高于 10Hz 的振动，引起头部症状的增强。 全身振动英气的 生理效应如图 26 所示。 图 26 全身振动的生理效应 全身振动最明显的生理反应时人体姿势的变化，低频高强度的振动使人难以保持稳定的姿态。 全身振动的病理效应 研究表明，驾驶员常患的两种职业病：胃病和脊椎损伤。 图 27 为拖拉机驾驶员的胃病患病率。 主要原因是因为急剧的乘坐振动对胃的消化功能产生了有害影响。 图 27 拖拉机驾驶员的胃病患病率 图 28 为拖拉机驾驶员为脊椎病与年龄的关系。 由此可以看出，驾驶员的脊椎畸形的发病率都很高，主要原因是因为驾驶员承受剧烈的乘坐振动和不方便的乘坐姿势。 图 28 拖拉机驾驶员脊椎患病率与年龄的关系 实线 —— 男人；虚线 —— 女人 乘坐振动的心理效应 对车辆驾驶员来说，乘坐振动的心理效应主要表现为操作能力的变化。 让人在座椅上用振动台进行各种典型情况下的激振试验，测得振动对人的操作能力的影响如图 29 和 210 所示。 图 29 人体坐姿承受垂直振动时的实力降低情况 （ a） 加振中；（ b）加振终了时 210 人体坐姿承受水平振动时脚踩加速踏板压力保持不变的能力 左边 — 振动频率的影响；右边 — 振动加速度的影响 图 212 人体坐姿承受横向水平振动时跟踪误差 图 213 人体坐姿承受横向水平振动选择时的反应时间 图 214 人体坐姿承受垂直振动的手眼协调平均动作时间 根据受振者的感觉，《人体承受全身振动的评价 指南》即 ISO2631— 1982 把振动划分为三个不同的认为界限： （ 1） 保持舒适性界限：在此振动界限内，没有不舒服的感觉，受振者能顺利的完成读、写、吃等动作。 （ 2） 保持工作效率界限：在此振动界限内，操作人员能在规定的时间保持正常的工作效率。 超过此界限，则因疲劳而降低工作效率。 （ 3） 保持健康与安全界限：它是身体所。