车辆人机工程学复习题.doc

复习题1、人机工程学的英文名称？（P1）答：Ergonomics2、简述人机工程学的定义。（P1）答：研究各种工作环境中人的因素（解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素）；研究人和机器及环境的相互作用；以及在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率，人的健康、安全和舒适等问题的学科。3、人机工程学发展历史上有哪几个著名试验？（P8）答：（1）1884年德国学者A.Mosso（莫索）进行了肌肉疲劳试验科学人机工程学的先端； （2）1898年美国学者F.W.Taylor进行了著名的铁锹铲煤试验（3）Frank B Gilbreth夫妇采用高速摄影分析工人的砌砖作业4、什么是人体测量的百分位？解释第5、50、95百分位的含义。（P16）答：百分位由百分比表示，称为“第几百分位”。例如，50%称为第50百分位。一个百分位数将总体或样本的全部测量值分为两部分，有K%的测量值等于或小于此数。第5百分位代表“小身材的人群，分别表示有5%的人小于或等于此值，而有95%的人大于此值；第50百分位代表“中身材的人群，分别表示有50%的人小于或等于此值，而有50%的人大于此值；第95百分位代表“大身材的人群，分别表示有95%的人小于或等于此值，而有5%的人大于此值。5、设计适用于90%华北男性使用的产品，试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸？（由表查知华北男性身高平均值M=1693mm，标准差S=56.6mm）解：第95百分位作为设计上限，第5百分位作为设计下限，使设计结果可以满足90%的使用对象。 查表知：第5百分位和第95百分位对应转换系数K为1.645 第5百分位的华北男性身高X5=M-SxK=1693-56.6x1.645=1600mm 第95百分位的华北男性身高X5=M+SxK=1693+56.6x1.645=1786mm 所以应按1600mm1786mm的身高范围设计该产品尺寸。6、什么是H点？有何用处？（P42）答：H点人体身躯与大腿的连接点，即胯点，在汽车车身设计中称为H点。o 汽车实际H点的重要作用： 操纵方便性、乘坐舒适性有关的车内尺寸的基准点； 确定眼椭圆在车身中位置的基准点； 确定驾驶员手伸界面的基准点； 检验汽车座椅设计的合理性。7、什么是驾驶员的眼椭圆？有何用处？（P129）答：不同身材的驾驶员，以正常驾姿坐在坐椅中时，他们眼睛位置的统计图形呈椭圆状，故称为驾驶员的眼椭圆。 用途：为研究汽车视野性能提供科学依据。l （1）风挡玻璃刮扫及除霜部位的确定l （2）车身立柱盲区校核l （3）轿车仪表板盲区校核l （4）遮阳带位置的确定l （5）车内后视镜的作图校核8、驾驶员的人体特征点有哪些？答：眼椭圆，头廓包络线，左右膝包络线，H点位置线，胃部包络线9、噪声评价的客观物理量度和主观物理量度都有哪些？简要叙述其含义。（P389391）l 答：噪声的客观物理量度： 声压（设媒质的静态压强为P0，受声扰动后的压强为P，则将媒质中压强的改变定义为声压P，P=PP0） 声功率（某个声源在单位时间内辐射出的总声能称为声功率） 声强（单位时间内通过与声波传播方向相垂直的单位面积的平均声能，即单位面积通过的声功率，称为声强） 声压级（声压级：Lp=20lg( P/Pr )，Pr=210-5Pa为基准声压） 声强级（LI=10lg( I/Ir )，Ir=110-12W/m2，为基准声强 ） 声功率级（LW=10lg( W/Wr )，Wr=110-12W，为基准声功率 ） 频谱（组成复音的声压与频率的关系图，通常以倍频程或1/3倍频程等划分的频带为横坐标，以倍频带声压级为纵坐标，绘出的噪声的测量图形来描述声频谱）噪声的主观物理量度：响度级（以1000Hz纯音作为比较的基准，如果某声音听起来与该纯音一样响，那么该声音的响度级就是这个1000Hz纯音的声压级。响度级记为LN，单位为方（phon） 响度（定量地反映声音响亮程度的主观量叫做响度，它与正常听力者对该声音的主 观感受量成正比。响度记为N，单位为宋（sone） 计权声级（为了使声音的量度与人耳的听觉感受一致，在测量仪器，如声级计上都装置了对频率的计权网络，即滤波器，它对所接收的声音按频带设一定的衰减，来模拟人耳的听觉特性，这样得到的声级称为计权声级）l 备注：声压级的迭加l 对于声压l P2=P12+P22+ l 声压级：l Lp10lg（ 10 0.1L110 0.1L2 10 0.1Ln ） n个相同噪声级合成的总噪声级l L10lg（ 10 0.1L110 0.1L2 10 0.1Ln ）l 10lg（n 10 0.1L1 ）L110lgn多个声压级叠加时，总声压级主要由较大的一个决定。减法：l L2=10lg(100.1L100.1L1) 10、由于环境的限制，测试某汽车噪声时，本底噪声为78dB(A)，在该环境下测得的汽车的环境噪声为85dB(A)，问该汽车环境噪声的真实值是多少。解：L2=10lg(100.1x85100.1x78) =84 dB(A)11、已知某噪声源由三部分组成：Lp1=74dB(A)，Lp2=84dB(A)，Lp3=93dB(A)，现予将其总声压级降低至Lp=88dB(A)，是确定正确的降噪方案解：由于Lp3最大，要想降低总声压级Lp，降低Lp3最为有效，设Lp3降至x dB（A）。 则：Lp= 10lg（100.1x74+100.1x84+100.1x）=88 dB（A）得x=85.5 dB（A）即，将Lp3降低到85.5 dB（A）。12、何谓主动安全？何谓被动安全？简述汽车主动安全及被动安全措施有哪些。答：主动安全：指优良的设计令驾驶员能更轻松安全有效地驾驶车辆，在紧急情况下甚至在极限条件下仍能实现对车辆的有效控制。一句话，即避免事故的发生。 被动安全：指一旦不幸发生意外时，汽车如何尽最大可能保护车内车外的人员。 主动安全性设计 照明灯与信号灯 视野 操纵稳定性与制动性 其它主动安全技术 提高汽车被动安全性对策： n 提高结构安全性； n 使用乘员保护系统，即用安全带、安全气囊等。13、简述驾驶座椅设计的人机工程学原理。（第六章第五节）l 答：l 1.l 2、汽车座椅的人机工程学要求 贴合感：座椅靠背和坐垫的形状是否与人体背部、臀部、大腿底面形状相贴合。 侧向稳定感：汽车转向行驶时乘坐者要能受到座椅左右的适当约束，避免人体横向偏斜。 腰椎依托感：要有良好的腰椎依托感。 振动弹性感 坐垫与靠背的软硬感：软硬应适中。 其它：不得有臀部滑动感、腹部压迫感及背部弓形感。14、已知某旅行车H点高度为400mm，适用级为90%，试确定其座椅的水平调节量。附：A类车H点位置线X97.5=936.6+0.613879Z0.00186247Z2X95 =913.7+0.672316Z 0.00195530Z2X90 =885.0+0.735374Z 0.00201650Z2X50 =793.7+0.903387Z 0.00225518Z2X10 =715.9+0.968793Z 0.00228674Z2X5 =692.6+0.981427Z 0.00226230Z2X2.5=687.1+0.895336Z 0.00210494Z2Xi：第i百分位身材驾驶员H点相对于加速踏板拇趾参考点的水平距离Z：H点高度解：取第5百分位身材驾驶员H点相对于加速踏板拇趾参考点的水平距离为座椅的水平调节设计下限； 取第95百分位身材驾驶员H点相对于加速踏板拇趾参考点的水平距离为座椅的水平调节设计上限。则，X5 =692.6+0.981427Z 0.00226230Z2=692.6+0.981427x400 0.00226230x4002=723mm X95=913.7+0.672316Z 0.00195530Z2=913.7+0.672316x400 0.00195530x4002=870mm得座椅的水平调节量为X95-X5=147mm。15、模拟式仪表和数字式仪表各有何特点？汽车上主要采用哪种仪表，为什么？（P110111）答：模拟式（指针式）：形象、直观，便于观察量的变化，但不准确。 数字式：读数快、准确，但不直观。用于需准确读数的仪表。 汽车上主要采用模拟式仪表。16、排气消声器的类型有哪些？（P402）答：阻性消声器 抗性消声器 阻抗复合型消声器（消声器是一种阻止声音传播而允许气流通过的装置）17、人体百分位与均值，方差间的换算；18、人体尺寸数据的选用原则；答：1）必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（如通道、出入口、防触及危险部位的安全距离等），应以第95百分位的值作为适用的人体尺寸；（A型）2）有限度的或受身体延伸所限制的空间尺寸（如抓握物体的可及距离、控制器的位移、显示器与测试点位置、安全防护罩上的空隙等），应以第5百分位的值作为适用的人体尺寸； （B型）3）可调整的尺寸（如汽车座椅、工作台、安全带等），应以第5百分位至第95百分位的人体尺寸范围作为适用的人体尺寸；（型）4）只能用一种中等尺寸供群体使用时（如墙壁上的开关高度、门上把手尺寸等），应以第50百分位数作为适用的人体尺寸；5）在选用人体尺寸和体形时，首先应搞清该尺寸的适用范围，如适用的国家、地区、民族、年龄、性别、职业及社会阶层等，否则，盲目选用，设计出的产品适用性较差6）人体测量数据应用应注意人体尺寸的变化。19、驾驶员手伸及界面的含义答：驾驶员的手伸及界面是指驾驶员以正常姿势坐在座椅中，身系安全带，右脚支承于加速踏板踵点上，一手握住方向盘时另一只手所能伸及的最大空间廓面。研究意义：驾驶室内一切手操作钮件、杆件、开关等的位置均应在驾驶员手伸及界面之内，这是汽车车身设计的一条重要原则。20、3个噪声源：92dB(A) 87dB(A) 82dB(A) 预降噪至88dB(A) 确定合理降噪方案；解：由于最大噪声源为92dB（A）和87dB（A），要想降低总声压级Lp，降低最大噪声源最为有效，设将92dB（A）降至x dB（A），同时将87dB（A）降到82 dB(A)。 则：Lp= 10lg（100.1x82+100.1x82+100.1x）=88 dB（A）得x=85dB（A）即，将87dB（A）降到82 dB(A)，同时将92dB(A)降低到85 dB（A）。21、安全气囊最佳点火时刻的确定原则；答：安全气囊的展开时间，最适宜的状况应当是气囊充满气体时，成员头部恰好与气囊接触。能满足这一匹配要求的点火时刻，称为气囊系统的最佳点火时刻。22、我国国标对近光灯的要求近光灯丝位于焦点上方。在近光灯丝下方加有金属遮罩，下部分的光线被遮罩挡住，以防止光线向上反射及直接照射对方驾驶员而引起眩目。欧洲在纵向配置灯丝的基础上，逐步发展为独特的配光方式，近光光分布完全不对称，驾驶员视野内是一个高光强区域，以尽可能照亮前方道路，对方来车驾驶员视野方向上是较暗的区域，光强很小，避免产生眩目光，在明暗区之间有一条明显的明暗截止线，配光屏幕上几个测试区域及测试点对应着交会车时双方驾驶员的不同视野范围，充分考虑了两车相会时驾驶员的视野少受或不受干扰，将照明和眩目这对矛盾协调的比较好。 SAE 前照灯标准近光不要求有明暗截止线，所追求的是更好、更亮地照亮道路，两车相会时，在背景亮度较差的情况下，容易发生眩目，但 SAE 配光方式在颠簸路面的视野要比 ECE 优 越。应该说两种体系各有优劣，这已为灯具行业所熟知。 汽车座椅的调节量加速踏板踵点(AHP) ：在加速踏板未压缩时人体模型的踵点在被压塌的地板覆盖件上的点拇趾参考点（BOF）： 在侧视图上过AHP 点作人体样板鞋底的切线在该切线上离AHP 点203mm 处的一个点踏板装置角：在侧视图上踏板平面与水平面的夹角踏平面角：驾驶员以正常驾驶姿势踏在加速踏板上时在侧视图上鞋底平面与水平面的夹角l 2、H点位移与座椅调节量的确定原则l X97.5=936.6+0.613879Z0.00186247Z2l X95 =913.7+0.672316Z 0.00195530Z2l X90 =885.0+0.735374Z 0.00201650Z2l X50 =793.7+0.903387Z 0.00225518Z2l X10 =715.9+0.968793Z 0.00228674Z2l X5 =692.6+0.981427Z 0.00226230Z2l X2.5=687.1+0.895336Z 0.002104