基于主觀評價和生物力學仿真的駕駛姿勢舒適性研究
發(fā)布時間:2021-10-13 14:32
駕駛姿勢舒適性是設計符合人體工程學的車輛的重要考慮因素,目前需要研究一種方法來評估駕駛姿勢舒適性中的“體內效應”和“感知效應”。國內外許多學者都試圖以生物力學參數(shù)來表征人體的“體內效應”,以主觀評價來表征“感知效應”。同時,已有大量文獻證明,駕駛姿勢受到駕駛室環(huán)境、人體尺寸差異等因素的影響。因此,研究在不同的實驗自變量的影響下,駕駛姿勢、生物負荷和主觀評價的差異與聯(lián)系,從生物負荷的角度來解釋駕駛姿勢選擇機理,并且建立不舒適度評價模型,對于改進駕駛姿勢舒適性設計意義重大。本文通過人機試驗臺架駕駛姿勢實驗和AnyBody生物力學仿真獲取了駕駛姿勢舒適度主觀評價數(shù)據(jù)、駕駛室布置參數(shù)、駕駛員尺寸和生物負荷參數(shù)。借助于顯著性檢驗、相關性分析等統(tǒng)計學方法,從布置參數(shù)和駕駛姿勢兩個方面,研究了駕駛姿勢選擇機理。最終,總結了可能的下肢/上肢駕駛姿勢選擇機理,并建立了不舒適度評價模型。本文主要進行了下述具體的研究:(1)基于實驗和仿真的數(shù)據(jù)獲取。進行了人機試驗臺架駕駛姿勢實驗,通過設置不同的實驗自變量,獲得了不同舒適程度的駕駛姿勢下的關節(jié)角度和舒適度主觀評價數(shù)據(jù)。建立了與臺架實驗實況盡可能吻合的AnyB...
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:116 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
身高、體重的頻率分布
吉林大學碩士學位論文101)身高2)體重圖2.1身高、體重的頻率分布2.2.2實驗設備本次實驗在課題組制作的三維可調人機試驗臺駕上進行,如圖2.2所示。使用三維H點裝置(HPM)來確定駕駛室布置的關鍵基準點和尺寸,如圖2.3所示。使用圖2.4所示的角度測量儀和圖2.5所示的雙臂角度尺測量角度。使用卷尺測量距離。人機試驗臺架主要由可調座椅、可調踏板、可調轉向盤、可調地板四部分組成?烧{座椅由可前后平移的座椅底座、角度可調座墊、角度可調靠背、高度可調頭枕四部分構成。座椅的座墊和靠背由電機驅動轉動。通過調節(jié)絲杠可以改變地板高度。踏板固定在地板上,通過手動調節(jié)彈簧松緊來改變踏板角。可調轉向盤由高度可調的固定支架、轉向盤、水平方向可調的單向模組、360°可調的角度調節(jié)機構以及鎖止機構構成,單向模組固定在固定支架上,角度調節(jié)結構通過鎖止機構固定在單向模組上。圖2.2實驗過程實拍圖
第2章駕駛姿勢實驗與生物力學建模11圖2.3三維H點裝置側視圖圖2.4角度測量儀圖2.5雙臂角度尺2.2.3實驗設計與步驟(1)駕駛室布置參數(shù)根據(jù)課題組前期積累的乘用車車型數(shù)據(jù),選取了3款暢銷車型的駕駛室布置參數(shù)作為研究對象,結合人機試驗臺架的行程調節(jié)范圍,確定了駕駛艙的布置參數(shù),其中關鍵的布置參數(shù)見表2.2。駕駛室布置參數(shù)的定義見表2.3和圖2.6。本文設置了H30、L11、H17以及A27四個變量,產(chǎn)生了九種駕駛室配置情況。表2.2駕駛艙關鍵布置參數(shù)車型H30/mmL11/mmH17/mmA27/(°)A47/(°)A40/(°)CAR125945864113/16.5/205025CAR227944465013/16.5/205025CAR329939766813/16.5/205025
【參考文獻】:
期刊論文
[1]AnyBody環(huán)境下人體步態(tài)的逆向動力學研究[J]. 徐歡歡,何育民,孫朝陽,郭超. 機械科學與技術. 2019(12)
[2]基于肌肉骨骼負荷的上肢姿勢不舒適度評價方法[J]. 張麗珍,邵祺,楊加慶,趙嘉敏,宋政,戴鵬. 工業(yè)工程與管理. 2017(05)
[3]汽車椅面傾角對駕駛員乘坐舒適性的影響分析[J]. 高振海,高菲,沈傳亮,程悅. 湖南大學學報(自然科學版). 2017(08)
[4]基于JACK的駕駛姿勢的下肢關節(jié)受力及舒適度分析[J]. 尹清松,廖前芳,周前祥,解芳,柳忠起. 航天醫(yī)學與醫(yī)學工程. 2016(06)
[5]結合自然語言處理與改進層次分析法的乘用車駕駛舒適性評價[J]. 盧兆麟,李升波,Schroeder Felix,周吉晨,成波. 清華大學學報(自然科學版). 2016(02)
[6]RBF人工神經(jīng)網(wǎng)絡在坐姿評價中的應用[J]. 蔡云龍,吳國新,黃驥. 北京信息科技大學學報(自然科學版). 2015(06)
[7]駕駛員腳部舒適性改進方案[J]. 孫成武,陳林萍,俞燕,湯忠英. 機械. 2015(03)
[8]C級車座椅舒適度主觀評價分析[J]. 儲艷,陳君毅,吳海波,錢吉. 北京汽車. 2014(01)
[9]基于人機工程學的轎車駕駛室座椅研究[J]. 馬廣韜,柳天. 沈陽建筑大學學報(社會科學版). 2013(04)
[10]腰靠在駕駛員脊柱上最佳支撐的研究[J]. 王波,金曉萍,成波. 汽車工程. 2012(12)
博士論文
[1]基于肌肉骨骼生物力學載荷的駕駛人腰部舒適性研究[D]. 孟祥杰.清華大學 2015
碩士論文
[1]基于駕駛員肌肉力仿真分析的駕駛舒適性研究[D]. 汪海洋.合肥工業(yè)大學 2016
[2]基于AnyBody生物力學仿真的駕駛姿勢舒適機理研究[D]. 華猛.吉林大學 2015
[3]基于肌肉力的駕駛不舒適度評價[D]. 姚建輝.武漢理工大學 2014
[4]駕駛員骨骼肌肉生物力學建模及坐姿舒適性研究[D]. 桑春蕾.吉林大學 2013
[5]駕駛員轉向操縱實驗平臺設計及轉向操縱舒適性研究[D]. 王漫.中國地質大學(北京) 2013
[6]基于人機工程學的拖拉機駕駛室設計研究[D]. 梁海莎.南京農(nóng)業(yè)大學 2012
[7]重型商用車駕駛員坐姿舒適性仿真研究[D]. 陳景輝.吉林大學 2009
[8]人機工程學在工程機械駕駛室布置設計的應用研究[D]. 黃建兵.吉林大學 2004
本文編號:3434858
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:116 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
身高、體重的頻率分布
吉林大學碩士學位論文101)身高2)體重圖2.1身高、體重的頻率分布2.2.2實驗設備本次實驗在課題組制作的三維可調人機試驗臺駕上進行,如圖2.2所示。使用三維H點裝置(HPM)來確定駕駛室布置的關鍵基準點和尺寸,如圖2.3所示。使用圖2.4所示的角度測量儀和圖2.5所示的雙臂角度尺測量角度。使用卷尺測量距離。人機試驗臺架主要由可調座椅、可調踏板、可調轉向盤、可調地板四部分組成?烧{座椅由可前后平移的座椅底座、角度可調座墊、角度可調靠背、高度可調頭枕四部分構成。座椅的座墊和靠背由電機驅動轉動。通過調節(jié)絲杠可以改變地板高度。踏板固定在地板上,通過手動調節(jié)彈簧松緊來改變踏板角。可調轉向盤由高度可調的固定支架、轉向盤、水平方向可調的單向模組、360°可調的角度調節(jié)機構以及鎖止機構構成,單向模組固定在固定支架上,角度調節(jié)結構通過鎖止機構固定在單向模組上。圖2.2實驗過程實拍圖
第2章駕駛姿勢實驗與生物力學建模11圖2.3三維H點裝置側視圖圖2.4角度測量儀圖2.5雙臂角度尺2.2.3實驗設計與步驟(1)駕駛室布置參數(shù)根據(jù)課題組前期積累的乘用車車型數(shù)據(jù),選取了3款暢銷車型的駕駛室布置參數(shù)作為研究對象,結合人機試驗臺架的行程調節(jié)范圍,確定了駕駛艙的布置參數(shù),其中關鍵的布置參數(shù)見表2.2。駕駛室布置參數(shù)的定義見表2.3和圖2.6。本文設置了H30、L11、H17以及A27四個變量,產(chǎn)生了九種駕駛室配置情況。表2.2駕駛艙關鍵布置參數(shù)車型H30/mmL11/mmH17/mmA27/(°)A47/(°)A40/(°)CAR125945864113/16.5/205025CAR227944465013/16.5/205025CAR329939766813/16.5/205025
【參考文獻】:
期刊論文
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[2]基于肌肉骨骼負荷的上肢姿勢不舒適度評價方法[J]. 張麗珍,邵祺,楊加慶,趙嘉敏,宋政,戴鵬. 工業(yè)工程與管理. 2017(05)
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[4]基于JACK的駕駛姿勢的下肢關節(jié)受力及舒適度分析[J]. 尹清松,廖前芳,周前祥,解芳,柳忠起. 航天醫(yī)學與醫(yī)學工程. 2016(06)
[5]結合自然語言處理與改進層次分析法的乘用車駕駛舒適性評價[J]. 盧兆麟,李升波,Schroeder Felix,周吉晨,成波. 清華大學學報(自然科學版). 2016(02)
[6]RBF人工神經(jīng)網(wǎng)絡在坐姿評價中的應用[J]. 蔡云龍,吳國新,黃驥. 北京信息科技大學學報(自然科學版). 2015(06)
[7]駕駛員腳部舒適性改進方案[J]. 孫成武,陳林萍,俞燕,湯忠英. 機械. 2015(03)
[8]C級車座椅舒適度主觀評價分析[J]. 儲艷,陳君毅,吳海波,錢吉. 北京汽車. 2014(01)
[9]基于人機工程學的轎車駕駛室座椅研究[J]. 馬廣韜,柳天. 沈陽建筑大學學報(社會科學版). 2013(04)
[10]腰靠在駕駛員脊柱上最佳支撐的研究[J]. 王波,金曉萍,成波. 汽車工程. 2012(12)
博士論文
[1]基于肌肉骨骼生物力學載荷的駕駛人腰部舒適性研究[D]. 孟祥杰.清華大學 2015
碩士論文
[1]基于駕駛員肌肉力仿真分析的駕駛舒適性研究[D]. 汪海洋.合肥工業(yè)大學 2016
[2]基于AnyBody生物力學仿真的駕駛姿勢舒適機理研究[D]. 華猛.吉林大學 2015
[3]基于肌肉力的駕駛不舒適度評價[D]. 姚建輝.武漢理工大學 2014
[4]駕駛員骨骼肌肉生物力學建模及坐姿舒適性研究[D]. 桑春蕾.吉林大學 2013
[5]駕駛員轉向操縱實驗平臺設計及轉向操縱舒適性研究[D]. 王漫.中國地質大學(北京) 2013
[6]基于人機工程學的拖拉機駕駛室設計研究[D]. 梁海莎.南京農(nóng)業(yè)大學 2012
[7]重型商用車駕駛員坐姿舒適性仿真研究[D]. 陳景輝.吉林大學 2009
[8]人機工程學在工程機械駕駛室布置設計的應用研究[D]. 黃建兵.吉林大學 2004
本文編號:3434858
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