人机工程学作业.doc

绪论1. 人机工程学的定义和应用领域是什么？答：1.美国人机工程学专家C.C.伍德对人机工程学定义：设计设备必须合适人的各方面因素，以便在在操作上付出最小的代价而求得最高效率。W.B.伍德森认为：人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案，亦即对人的只觉显示、操作控制、人机系统的设计及其布置和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得最高的效率及作业时感到的安全和舒适。A.查帕尼斯认为：人机工程学是在机械设计中，考虑如何使人获得操作简便而又准确的一门科学。 2.人机工程学可以应用于农业、林业、制造业、建筑业、交通，服务等领域。第二章 人体的基本数据与应用1. 统计全班同学的身高和臂长，计算其均值和方差，作出其分布图，看是否复合正态分布，同时，分析均值和方差与全国平均值的关系，分析其产生差异的原因。答：身高平均值：173.173913臂长平均值：168.8695652符合正态分布图与全国平均身高比较：由于我班全是成年男生，因此跟中国成年男性平均身高比较，全国平均身高169.7。产生差异的原因：我班大部分同学是北方同学，北方同学身高普遍偏高。第三章 热体的感知与信息处理1、分析石油大学、报校、成人学院50年专刊的封面，说明如何利用视觉特性增强广告的效果的。答：首先目标与背景有一定的对比度时，人眼才能看清其形状。这种对比可以用颜色，也可以用亮度。其中对比感度有如下公式：式中： C 临界对比度 L临界亮度差 L 背景亮度 L 物体的亮度S 对比感度石油大学报纸以及成人学院50年专刊等的封面分别以红色为底，而文字以蓝色或者白色为主，或者以白色为底，文字为红色或蓝色。通过背景与主题事物的颜色对比，增强对比感度，突出广告内容。第四章 人的心理与行为特征1. 按照人的心理特征，分析大学生学习记忆不牢固的原因。答：记忆的过程：记忆可具有划分为识记、保持、再认、再现等阶段。记忆不牢固原因：1）机械记忆和意义记忆2）是短期记忆过程，没有进行长期记忆。第五章 人体生物力学与施力特征1. 结合人体的力学特征，建立人操纵手动刹车系统的动力学模型，并按照人的力的能力，分析驱动5kG重物，行程100毫米所用的最短时间和合理时间。答：人体力学模型：前臂和手的力学模型：由于 其中： tz反应感知时间td动作时间最短时间：0.07s，合理时间：0.545s 第六章 人机的信息界面设计1. 请给出一种万用表的表头设计，分析其设计的技巧,绘制其三维造型图，给出尺寸（必作）。答：仪表简图如下：合理性：采用圆形指针式结构；数字垂直；视具体情况采用左下侧对零。2. 给出用手操作的室内暖气水管阀门的设计要求，分析其原理，给出其造型设计，并分析其优缺点（必作）。答：用手操纵的暖气水管阀门设计要求：1.直径小于38毫米，边上有棱，适宜0.1Nm，最大0.2Nm；直径2551mm，最大0.5mm。2.调节范围大于360度，位置不要求，圆形或者锥形。用手操纵的暖气水管阀门设计原理：首先要符合人手的长度和宽度；符合手部关节的活动范围；可360度旋转，灵活、方便、可靠；操纵力小。其中一种造型设计如下：右侧设计用力很小既能达到所要求效果，但是不易控制旋转的角度，容易开大。第七章 工作台椅与舒服工具的设计1. 指出教室的座椅是否合适，并给出不合适的原因，给出改进的方向,按照你对石油大学同学身体尺寸测量分析的结果，设计一把学生计算机房上机用椅，并给出尺寸和造型图（必作）。答：不合适。首先，椅子座位，结合人机工程学知识，椅子座位向上倾斜15角时，是最舒服的，但是教室内的椅子一般为向下倾斜一定的角度。我们坐在上面时，要是一直保持一个姿势的话，那么一节课下来就会感觉到腰酸背痛。坐在椅子上时，我们要经常动一动才能保持身体舒适。还有一个问题是：椅子靠背存在的问题。教室内部椅子靠背设计没有达到人机工程学中要求的舒适状态。当我们靠在上面时，就非常不舒服。改进方法：将椅子座位角度设计的稍向上扬，也可以是平的。设计椅子靠背时适当结合人机工程学的知识，让椅子靠背的高度合适。结合这两点设计椅子，就会让椅子正舒服，同时还会满足学生座椅的要求。 第八章 作业岗与作业空间设计1. 分析南堂和南教进门通道的设计，统计学生的数量，给出设计的依据，说明有无改进的必要。答：我们大一的时候是在东营校区上的学，到大二时才搬到黄岛校区的，到了黄岛校区以后才见到了黄岛校区的一系列建筑，并且在一年多的学习和生活中让我们对学习和生活的环境有了进一步的了解。我们都知道，南堂有东西南北四个门，南教也有四个门，这主要是因为学生数量很多，而且极有可能在东营校区没有搬到青岛校区的时候这两个教学楼只开两个门的，因为当事学生数量没有这么多，当校区合并以后，学生人数大幅度增加，使四个门全部开放。同时我认为要改进的地方是：应该在东、西廊与南堂入口之间建立遮雨设施，方便同学们雨天时，在两个教学楼之间相互走动。第九章 作业环境的分析与评价1. 试评价我们校讲堂群的学习环境，指出可改进的地方(必做）。答：在人-机-环境系统中，对系统产生影响的一般环境主要有：热，照明，噪声，振动，粉尘以及有毒物质。1.振动讲堂群振动问题主要在教室内部。一方面桌椅是连体结构，一个地方的振动很容易影响到别的地方，另一方面，当座椅弹起时往往会产生很大振动。应当加固桌椅并在座椅上加装海绵。2.声环境讲堂群环境比较喧闹，因为讲堂群临近北门，是与北门最接近的教学楼。北门外车流量比较大，此外车从外面进入学校，讲堂群是必经之路，因此噪声比较大，不利于学习。我认为应该设一些禁止鸣笛的路牌，并且谢绝机动车辆进入学校。同时学校的座椅都采用了弹起装置，当学生站起时，座椅迅速弹起，产生一定噪声，可以在座椅上加装海绵。3.热环境对于讲堂群而言，各个教室中都有风扇，夏天可以去热。教室中还有暖气片，可以在冬天提供暖气，防止教室过冷。而且由于临海的原因，夏天时，温度相比较来说比较舒适。4.光环境照明的目的大致可以分为以功能为主的明视照明和以舒适感为主的气氛照明，学习场所的照明，明视性虽然重要，而环境的舒适感，心情舒畅也是非常重要的。我们的讲堂群为一个半圆形，采光设计较好。向阳面采用了大的玻璃窗，阳光充足，当光照较强时还可以拉上窗帘阻挡，北背阳面与向阳面的距离较大，东、西廊一楼设计成了朗诵大厅。雨天可以挡雨，晴天可以遮阳。第十章 人可靠性与安全设计1. 分析我国矿难接连发生的原因和对策。答：原因：目前我国煤炭行业现有产量大多超过设计产能；安全监控检测手段漏洞百出；政府采取防止矿难发生的措施的力度不平衡；在某些地区，围绕着煤矿这一资源，矿主和腐败官员勾结形成了官、煤共同体，甚至形成了严密的利益连带一体化，足以对付各式各样的检查、调查甚至追查；安全意识薄弱，缺乏安全理念，是普遍存在于现今煤炭系统工作人员当中的状况；煤矿安全生产管理体制改革力度不够；我国目前的责任追究体制有弊端；收益和责任成本不对称。对策：大力遏制超能力生产；提高赔偿额度；追加安全投入；加大反腐力度，坚决拆散矿主和腐败政府官员的黑暗同盟；增加煤矿职工收入，培养和留住人才，建立垂直管理、独立于企业的工会组织，切实可行地为矿工当家作主；加强监管力度；加大基础和共性技术研究的资金投入，加强科技攻关；建立健全瓦斯监测监控体系，重点贯彻落实国家安全监察总局的煤矿瓦斯治理经验五十条精神。第十一章 人机系统总体设计1. 以教室课桌和椅子设计为例，说明人机系统设计的步骤。答：1.明确系统的重要事项1）确定目标：要设计出符合大学生身体尺寸的课桌和椅子，有一定的数目，并且具有一定的舒适度。2）确定使命：根据上课学生数量确定桌椅数量。要求设计要符合人机工程学原理。2.系统分析和系统规划1）详细划分系统的主要事项：桌椅系统主要是给学生提供一个良好的学习环境，使学习效率尽可能的提高。2）分析系统功能：有了以上的思想作为指导，根据教室大小，人数的多少，进行座椅系统轮廓的设计及每个桌椅的分布设计。3）选择最佳设计和必要的设计条件：根据所有的桌椅设计方案，选择出最符合实际和人机工学的设计方案。3.系统设计1） 预备设计：准备适用桌椅人机工程的数据，提出设计标准，然后对桌椅设计的具体方面进行细化，最后，还要进行具体的修改。2） 具体设计：在系统最终构成阶段，协调人机系统操作和保养的详细分析研究设计最符合周围环境的系统。3） 投入生产：全部设计完毕后，就将桌椅的具体设计方案，给厂家进行定制。4） 投入使用：将生产出的桌椅进行现实生活中使用。汽车人机工程设计辅助工具1.