车辆总布置设计中期答辩PPT课件.ppt

基于人机工程的车身总布置设计 课题类别 设计 论文 专业 班级 车辆工程二班学生 学号 指导老师 1 汽车人机工程的现状和发展 汽车愈加趋于人性化 舒适化的发展 对人 汽车 环境的研究越来越专业化 普遍化 所以人机工程在汽车总布置设计当中起到了重要的位置 并且随着计算机辅助设计的发展 对汽车人机工程学的研究降低了成本和开发周期 典型的人体仿真和人机交互软件有Jack RAMSIS UG等 在近期和不久的将来 人机工程研究领域将在人体测量 人体力学 人机交互等领域取得长足的发展 2 车身总布置的一般步骤 1 选定设计用的百分位人体及H点的定位2 驾驶员眼椭圆与视野设计3 头廓包络线及其校核3 驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置4 舒适驾驶的姿势研究 3 车身总布置设计的重难点 设计重点 1 人体百分位的选择 H点的定位及其H点位置曲线2 眼椭圆 头廓包络线3 驾驶员手伸及界面4 驾驶员膝部包络线5 驾驶员胃部包络线设计难点 1 AHP PRP 驾驶员SgRP点在整车当中的合适定位2 A40 A44 A46等硬点角度的适当选取3 H点 眼椭圆中心位置在整车当中的定位 4 车身总布置人机工程设计的步骤一 第一个步骤 选定设计用的人体百分位人体尺寸决定了人体所占据的几何空间大小和人体的活动范围 是确定车身室内有效空间和进行内饰布置的主要依据 设计中一般使用的百分位人体为中国5 女性 95 男性人体尺寸 另外也可以使用其他国家人体尺寸 此处参考SAE标准SAEJ826 5 车身总布置人机工程设计的步骤一 百分位表示人体的某项基础数据对于使用对象中有百分之几的人可适用 这是人体工程学中一条基本的设计原则 车身设计中一般采用5 50 和95 三种百分位的人体尺寸 分别代表矮小身材 平均身材和高大身材的人体尺寸 车身设计中 常把第95 百分位的值作为设计上限 把第5 的值作为下限 这样的设计结果可满足90 的使用对象 6 车身总布置人机工程设计的步骤二 第二个步骤 选定H点H点是人体身躯与大腿的连接点 即跨点Hpoint H点是车辆总布置设计的最重要的基准点 7 车身总布置人机工程设计的步骤二 设计中根据加速踏板及地板及方向盘位置选择合适的人体坐姿可以初步确定H点 通过不同百分位的人体来确定前排座椅的前后及上下调节尺寸 根据车身空间 通过对选定的人体布置及相关校核初步确定后排乘客的坐姿及H点 前后排座椅布置时还应对头部空间 肩部及肘部空间等方面进行校核 此处选定的H点即为座椅基准点SgRP 8 车身总布置人机工程设计的步骤三 驾驶员眼椭圆与视野设计眼椭圆一个表示眼睛分布位置的椭圆 在定位定义汽车内部参考点相对的三维空间中用来描述统计眼睛位置分布 9 车身总布置人机工程设计的步骤四 头廓包络线及其校核头廓包络线指不同身材的乘员以正常姿势坐在适宜的位置时 其头廓的包络 它用于在设计中确定乘员所需要的头部空间 与眼椭圆相对应 10 车身总布置人机工程设计的步骤四 此处参考2002版的SAEJ1052标准中 适合A类车 形成可调节座椅的托扩包络面只在侧视图有向前下方12 的倾角 其他视图方向的倾角为零 对于本次设计的结果如右图 11 车身总布置人机工程设计的步骤五 驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置关于汽车驾驶员手伸及界面及其应用国际标准组织已经制定了有关标准国际标准 ISO3958对车内操作杆件 控制钮件 开关等的合理布置及检验作了详细的说明 汽车驾驶员的手伸及界面是指驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅中 身系安全带 一手握住方向盘时另一手所能伸及的最大空间界面 12 车身总布置人机工程设计的步骤五 本次车身总布置设计中 在确定H点 AHP点 方向盘中心点后 依照法规ISO3985标准做出驾驶员手伸及界面 右图所示 此时方向盘 离合器操纵杆 各种按钮布置在此界面内 满足设计要求 注意 要使95 的个体能够伸及到手伸及界面内的操纵件 应该使用5th百分位人体设计 13 车身总布置人机工程设计的步骤七 舒适驾驶的姿势研究由于驾驶员的舒适驾驶姿势随车型的不同而变化 参考轿车通常靠背角A40最大不超过33 最舒适为28 人体躯干与大腿的夹角A42以105 为宜 110 115 最理想 肘角Ae以105 为宜 膝角A44在112 118 为好 脚角A6 踏平面与小腿间夹角 最小为87 最大不超过130 在总结以往设计经验基础上得到的经验值 本次设计结果为 A40 25 A