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汽车座椅舒适性及评价方法分析

更新时间:2009-03-28

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现代轿车已经不是一个单纯的运载工具,它已经是“人、汽车与环境”的组合体。座椅作为汽车使用者的直接支承装置,在座舱部件中具有非同小可的重要性。汽车座椅的主要功能是为驾驶者提供便于操纵、舒适、安全和不易疲劳的驾驶座位。座椅可前后、上下调节,靠背角度可前倾、后倾,后座椅可以折叠、翻转。头枕可上下、前后调节,还可以装备DVD显示屏,方便后排的乘客观看。座椅要满足不同身材的人乘坐,要实现更多功能,体现舒适性,现在的汽车对中后排的座椅要求越来越高,不仅仅局限于简单的前后调节,座椅的靠背可以角度调节,坐垫可以高度调节,而且可以折叠,翻转,旋转。

1 座椅结构简介

座椅一般由头枕、靠背、坐垫、座椅骨架、座椅连接件和一些调节机构等组成,如图1所示[1]

另外座椅根据是否可调、调节方式、个数位置、表面材料分类如图2所示。

2 座椅的舒适性

座椅系统在如今的汽车工程设计里是非常重要的系统,很多汽车公司技术部门都有单独的座椅设计部门,座椅系统和人在人-机体系里密不可分,亲密接触。首先,顾客在4S店挑选车辆时,最直观的就是座椅,座椅的颜色、材质、透气性和触感等,都是影响顾客买车与否的重要因素;另外,随着社会的发展和人们生活水平的提高,私人车辆的销售量占总体车辆销售的比例越来越高,而车辆座椅引发的问题也随之出现。大量的调查结果显示,由于座椅不舒适导致驾驶员患职业病的几率远远高于其他人群。而座椅不舒适易引起疲劳驾驶,造成驾驶事故,因此座椅舒适性已成为车辆设计的重要理论研究课题之一。

为了促进米级高分辨率卫星数据在水土保持管理方面的深入应用,满足生态清洁小流域建设精细化管理的需求,北京市开展了利用1 m高分辨率的卫星数据开展生态清洁小流域建设规划审批的研究与应用探索,目前已在辅助生态清洁小流域建设专家评审、业务审批以及监督管理等方面取得了初步成果。

  

图1 座椅结构

  

图2 座椅分类

2.1 舒适性定义

随着汽车消费的不断增加,消费者对舒适性的要

因此为了汽车的减振而提高人体的舒适性,人们在汽车悬架上安装各种各样的减振弹簧、减振减压系统以及空气弹簧等,控制汽车的固有频率并增加阻尼,从一定程度上提高了人体的舒适性。降低轮胎气压可以减少轮胎刚度,有利于减少振动,但由于汽车轮胎的尺寸限制及增加的变形不利于轮胎使用寿命;同时降低汽车悬架刚度并增加阻尼也有利于减少振动,但会影响汽车操纵和自动的稳定性,所以汽车悬架必须有相当的刚度用于抵抗路面等外界的冲击。

舒适性又可分为静态舒适性和动态舒适性两大类;静态舒适性指座椅在静态状态下提供给人体的舒适特性,它与座椅的几何特性、调节特征和物理特性相关。如表1所列。

例如坐垫角度的设计。坐垫角度是大腿离去点与咬合点连线和水平线的夹角,如图3,设计时,这个角度不能太大,也不能太小,要不然会影响座椅的舒适性。一般中小型轿车坐垫角度推荐值为13°~16°之间,SUV坐垫角度推荐值为11°~14°之间。

 

表1 座椅静态舒适性三级指标

  

一级指标座椅静态不舒适度二级指标几何参数三级指标座面参数靠背参数腰托参数头枕参数扶手参数①长度①长度①高度①高度①高度②深度②宽度②角度②角度③宽度③角度④角度④轮廓⑤轮廓一级指标座椅静态不舒适度二级指标几何参数三级指标调节特性物理特性座面调节靠背调节腰托调节头枕参数座面靠背①高度调节①角度调节①压力调节①角度调节①压力分布①压力分布②前后调节②高度调节②温湿度②温湿度③角度调节③硬度摩擦③硬度摩擦

  

图3 座椅坐垫角度

动态舒适性是指汽车在运动状态下通过座椅骨架以及软垫将振动传递到人体的舒适特性,它主要与振动特性相关。

(2)舒适性关联的其他客观评估

汽车座椅的动态舒适性设计主要对座椅进行减振、隔振设计,即在路面-轮胎、汽车悬架、座椅-人这个整体大动力学系统中,如何使振动传递到人体时降为最小。汽车在路面行驶时因路面不平和车速的变化引起的机械振动,其振动传递情况如图4所示。在不改变轮胎、汽车悬架的条件下,通过对座椅动态参数(主要是刚度系数和阻尼系数)的选择和优化,对座椅的悬架系统性能进行改善,使的由车身地板上传递过来的振动,在经过座椅后的得到明显的衰减,尽可能减小振动对人体的伤害,提高人的乘坐舒适性[3-5]

  

图4 车振动传递路线图

感;③气味嗅感;④声音闻感;⑤外观视感。

例如:教师在课堂教学中进行的互动不足,在互动过程中教师的方法不当等都会影响到互动的有效性。师生之间进行的有效互动不足,不仅影响了学生对知识点的接受,而且对营造良好的课堂教学氛围也有一定的不良影响,从而成为提高课堂教学有效性的一个障碍。

动态舒适性设计流程如图5所示。

四是水利和行政体制改革更加深入。进一步加强与发展改革、财政等市级部门的沟通联系,稳步推进彭水、潼南、忠县、梁平4个试点县农业水价综合改革。按照受益户“一事一议”方式,有序推进农村饮水安全供水水价改革。纵深推进基层水管体制改革。基层水利服务体系建设进展良好,除渝中区外的38个区县完成了机构设置任务。进一步转变政府机构职能,简政放权,将能下放的行政审批事项全部予以下放,提高行政审批时效。

2.2 座椅舒适性评价

座椅舒适性评价分主观评价和客观评价两种评价原则。主观评价是以人的主观判断为基础,通过合理的组织形式,由专业试验评价人员按照一定的主观感觉评价规范,通过对被评价车辆的观感、操作感受、在典型行驶道路的试乘试驾、常规维护保养的实施,站在顾客、用户的立场,以专业评价人员的水准对样车进行评价,对每一评价项目进行评分、给出评语。而客观评价是指以人的生理因素作为舒适度的评价指标,借助各种检测系统或软件来分析、处理的评价方法,如人体与座椅接触面压力检测系统等。客观评价最大的特点是不以人的主观意志为转移,一般情况下,客观评价给出的结果是较为准确可靠。因此在进行座椅舒适性评价时,只有将各种方法综合起来考虑,才能建立起科学、全面、客观的评价体系[6]

求越来越高,汽车座椅的舒适性研究成为目前汽车设计中值得深入探讨的问题,但目前各大汽车公司和专业座椅公司在研发座椅时,对舒适性考虑的不足。究其原因有两方面原因:第一,大多数座椅设计规范和标准也没有针对座椅舒适性进行明确的、可操作性的规定并提供试验确认方法;第二,往往受制于预算和成本考虑,各大汽车公司缺乏一些专业的座椅舒适性设计软件,都是草草逆向了事。

  

图5 动态舒适性设计流程

振动对驾驶员的直接影响涉及躯干和身体局部的动态反应行为、生理反应、性能减退和敏感度障碍。表3列出了人体各个主要部位的共振频率[7]

第一步是确定评估人群,一般样本数量越多,反馈的结果越真实,推荐样本数量为50人左右,身高从150~188 cm全覆盖,按SAE人体百分位5%、50%及95%进行分类,各占样本总数的1/3,如表2所列。

 

表2 评估人群分类

  

身高尺寸5%~15%(百分位)150~160cm16%~85%(百分位)160~178cm86%~95%(百分位)178~188cm5%的女性50%男性95%男性1460~1560mm1700~1800mm1820~1920mm37~59kg65~85kg88.5~108.5kg

第二步确定主观评估内容,如图6所示。

  

图6 主观评价内容

第三步确定主观评价评分表(举例),如表3所列。

 

表3 主观评价评分表(7分制)

  

项目7分6分5分4分3分2分1分臀部区域坐垫硬度ooooooo大腿区域坐垫硬度ooooooo背部区域坐垫硬度ooooooo头枕硬度ooooooo……ooooooo评分分数-3-2-10123评分标准非常差差较差相当稍好好非常好

备注:忽略“某个人”,关注一群人

2.2.2 客观评价分析

(1) Cosyman&Ramsis舒适性仿真软件评估

Ramsis人机仿真软件如图7所示。

  

图7 Ramsis舒适性仿真软件界面

其次,工程师的全面发展受制于社会政策环境。马克思在市民社会理论中指出,商品经济的发展,激发了社会关系的完善和进步,推动了社会的发展,市民社会对人的自由发展提出要求,国家的各项政策要服从于市民社会,即建立民主制度,彰显工程师的个性和自由,马克思认为,在民主制度里,“国家制度在这里表现出它的本来面目,即人的自由产物。”在此,马克思认为,人的全面发展建构在政治文明和物质文明的交叉之中,建构在全面丰富的社会交往之中,建立在市民社会的共同体之间,建立在工程师或其他民众对社会关系的共同控制之中。

目前,我国规范金融业务的法律法规主要是针对传统金融业务制订的,而互联网金融业务出现后,没有对原有金融方面的法律进行调整。我国对各类互联网金融公司的属性没有明确的确定,并且也没有规范互联网金融业务的法律法规,以致于互联网金融业务缺乏法律保护。一些不法分子,利用互联网金融的法律缺失,通过互联网金融理财平台进行非法吸收社会公众资金、洗钱、出卖客户信息等违法行为。

①H点检测;②体压分布检查(如图8所示)。目前通用、福特、丰田、本田、宝马、沃尔沃、德尔福、江森座椅等大公司都在广泛应用美国Tekscan公司的压力分布测量系统来解决座椅舒适度问题;③座椅发泡硬度检测;④座椅固有频率分析。

2.2.1 主观评价

目前设计单位的考核模式是设计人员的工资与设计质量和数量直接相关。为了控制工程造价,可以建立起设计单位内部各专业及设计人员的造价管理责任制及投资分配考核制度。使内部各专业及设计人员明确各自的职责和经济责任,明确工作内容,并建立工作标准,考核各专业设计质量、优化设计情况及限额指标的完成率,实行奖罚制度。考核的目标应该从多个角度去考虑,而不仅仅是设计质量和数量。

  

图8 体压分布测量系统

 

表3 人体各个主要部位的共振频率

  

身体部位全身头部胸部胃眼肩部手臂脊柱共振频率(Hz)4~820~304~64~520~252~610~203~5

试验证明,影响座椅动态舒适性的关键是刚度和阻尼系数,刚度参数决定座椅的共振频率,而阻尼系数决定座椅的振动衰减特性。只有减小座椅的共振频率,降低对人体最有影响的高频区,降低共振时的振动传递率,与汽车的其它减振系统相匹配,降低乘员10 Hz附近的振动传递率。

3

舒适性的范围包括[2]:①操纵便利性;②身体触

卡前列素氨丁三醇辅助预防前置胎盘剖宫产术中术后出血疗效与安全性的系统评价 …………………… 刘 姣等(8):1116

综上所述,建立一个可操作的、客观的、具体的座椅舒适性方法显得非常急迫而又急需。

(1)所检桥梁主要病害为第六联(第19~22跨)T梁整体有较明显扭转,从桥面伸缩缝位置量测为:18#墩柱位置T梁整体向左方向横向位移最大(约 5.5 cm),22#墩位置处T梁整体向右方向轻度位移(约 2.0 cm)。

参考文献

[1] 陈家瑞.汽车构造(下)[M].北京:机械工业出版社,2009.

[2] 孙 华,左曙光,杨占春.轿车乘坐舒适性主观感觉评价及实践[J].同济大学学报(自然科学版),2001,29(2):239-241.

[3] 林凌云.汽车座椅静态舒适度的主客观评价方法研究[D].长春:吉林大学,2012.

[4] 张立博,袁修干,王黎静.基于主观感觉的人体关节活动舒适性评价[J].航天医学与医学工程,2006(3):412-416.

[5] 蒋志文,周 洁.主观评价在现代汽车开发中的应用[J].汽车工艺与材料,2008(5):48-50.

例1[21]77 科学研究表明,宇宙射线在大气中能够产生放射性碳14.碳14的衰变极有规律,其精确性可以称为自然界的“标准时钟”,动植物在生长过程中衰变的碳14,可以通过与大气的相互作用得到补充,所以活着的动植物每克组织中的碳14含量保持不变,机体中原有的碳14按确定的规律衰减,我们已经知道其“半衰期”为5730年.湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时碳14的残余量约占原始量的76.7%,试推算马王堆古墓的年代.(求解过程略)

[6] 朱卫江,车辆座椅结构和性能的评价与展望[J].拖拉机与农用运输车,2004(6):3-5.

[7] 唐天宝,汽车座椅舒适性研究[J].企业技术开发,20099):49-51.

通过国家对众多软件平台的强制要求,约束了网络上移动短视频内容违规、混乱的现象,一定程度上推动了短视频行业的健康发展,促进了整个短视频行业的良性竞争和整个商业的可持续发展。

 
徐勇,靳建龙,牛宝忠,傅春宏
《机械研究与应用》 2018年第02期
《机械研究与应用》2018年第02期文献

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