基于RAMSIS的某车型驾驶员安全带人机舒适性分析

本文格式为Word版，下载可任意编辑——基于RAMSIS的某车型驾驶员安全带人机舒适性分析

评价的问题，使用RAMSIS软件举行了某车型驾驶员安好带人机舒适性分析，阐述了基于RAMSIS软件的汽车安好带人机舒适性分析流程，表达了RAMSIS软件的优势所在。该研究结果填补了RAMSIS软件在汽车安好带人机舒适性分析中的应用空白，同时结果说明RAMSIS软件的应用可为工程师在虚拟设计阶段明确安好带设计和提升方向供给充沛依据。

驾驶员；安好带；人机舒适性；RAMSIS

U462A1674-0688（2022）01-0105-04

随着人们生活水平的提高和法律法规的不断完善，人们对汽车乘坐舒适性和安好性的要求越来越高。安好带作为保障汽车和乘坐人员安好的重要设备，在汽车发生碰撞时，能有效地裁减乘员及车辆受到的损伤[1]。目前，世界各国均制定了佩戴安好带的强制法规。在我国，公安部于1992年11月15日公布通告，规定从1993年7月1日起，全体小客车（包括轿车、吉普车、面包车、微型车）驾驶人和前排座乘车人，务必使用安好带。《道路交通安好法》第五十一条也规定：机动车行驶时，驾驶人、乘坐人员理应按规定使用安好带。因此，安好带的人机舒适性成为影响整车人机舒适性的必要因素。在安好帶布置时，对安好带的人机舒适性举行校核就显得尤为必要。

传统的汽车安好带人机舒适性通常需要在虚拟设计后期制造模型车举行评估，甚至在虚拟设计终止后制造实车举行验证，这种方法评估之后带来的更改会引起开发周期的延长或者模具的重大更改，增加设计本金和时间。目前，随着计算机技术的进展，展现了诸如DI-Guy[2]、JACK[3]、JointMotion[4]等各种基于虚拟人技术的人机工程分析软件，这类软件被广泛应用于汽车行业中。尤其是近几年来，由德国各大汽车制造厂家及其他公司共同研发的RAMSIS三维人机工程分析系统在各主机厂商的设计中得到广泛的应用和好评[5]。RAMSIS软件的功能之一是举行汽车安好带人机舒适性分析，但是基于RAMSIS软件的汽车安好带人机舒适性分析研究在国内仍处于空白状态，因此，本文将基于RAMSIS软件举行某车型驾驶员安好带人机舒适性分析。

1RAMSIS简介

RAMSIS是意思为“用于乘员仿真的计算机辅佐人体数字系统”的德语缩写，是一种基于虚拟人技术的高效CAD工具。该软件供给了一个可快速编辑的人体模型，能够为工程师供给各种虚拟的人体容貌，甚至建立符合国家标准的数字人体数据库。

RAMSIS的主要功能在于自动化的人机工程分析和评价。该软件具备人体模样模拟、视野分析、可及性分析、舒适性分析等多种人机工程分析功能，用户可以直接在RAMSIS软件中创造CAD模型，也可从其他CAD工具（例如UG、CATIA等）导入模型，并根据用户需求来定义人体模型的性别、年龄、时代、百分位和模样等，举行相关的人机工程分析，并可确定程度上给出人机工程评价结果，以加快工程师举行数据比较分析和结果评估。

与使用实车举行人机工程评价的传统方法相比，RAMSIS主要具备以下优势：节省时间和本金，无需消耗大量资源制造模拟样车，设计初期即可开展人机工程分析；有效整合设计理论、原理、数据和方法；对汽车工业的高度专注[6]；简朴便捷的操作和齐全的人机工程分析功能。因此，RAMSIS软件已经在全球70%以上的轿车制造商中使用[6]。

2基于RAMSIS的汽车安好带人机舒适性分析流程和方法

安好带的人机舒适性分析作为RAMSIS软件的重要功能之一，其工作过程通常遵循确定的流程和方法。

2.1RAMSIS举行汽车安好带人机舒适性分析的流程

RAMSIS举行汽车安好带人机舒适性分析通常遵循图1所示的流程。

该流程为RAMSIS举行汽车安好带人机舒适性分析的过程框架，工程师可根据设计实际处境举行简化或者细化，以便生动地运用RAMSIS的快速分析才能。

2.2RAMSIS举行汽车安好带人机舒适性分析的方法

RAMSIS软件分析安好带人机舒适性主要有以下2种方法。

一是eBTD分析方法，该方法通过设置人体容貌、安好带固定点等约束，举行安好带人机舒适性分析。该方法建立的人体模型是大小固定的假人模型，不能分析不同人群佩戴安好带的人机舒适性，但是通过该方法举行的安好带人机舒适性校核，软件会依据加拿大法规自动评估安好带人机舒适性是否得志要求。

二是Manikin分析方法，该方法的安好带参数设置过程与eBTD方式一致。该方法建立的人体模型可以根据用户需求选取和设置，人体模样可以自定义，能够更细致和切实地模拟不同乘员佩戴安好带的人机舒适性，但是使用该方法计算的人机舒适性结果，RAMSIS软件不能自动判断其是否得志要求，需要人为查看评判。

3基于RAMSIS的某车型驾驶员安好带人机舒适性分析

该车型为一款改型车，因此，在举行RAMSIS分析时，可在图1所示的流程根基上简化操作，在举行简朴的前期打定工作之后，可直接举行安好带人机舒适性后期校核。

3.1前期打定工作

前期打定工作主要集中在根基数据的建立和安好带相关信息确定上。

3.1.1根基数据建立

根基数据的建立主要包括SgRP点、AHP点、FRP点和BOF点确实定以及座椅配置确实定。

该车型SgRP点、AHP点、FRP点和BOF点根据GB/T29120—2022中规定的程序和相关企业标准举行了确定，并通过输入坐标数据的形式直接在RAMSIS软件中建立。SgRP点为中国95%男性人体H点的位置，不同的人体SgRP点位置不同，本文5%女性人体和50%男性人体H点位置在95%男性人体H点根基上沿着座椅滑动方向分别前移163.1mm和80.7mm。

该车为商用微型车，其驾驶员座椅可滑动且靠背可调理。因座椅可滑动，且靠背可调理，所以在举行安好带人机舒适性分析时，应考虑各乘坐状态下的安好带人机舒适性。本文旨在阐述RAMSIS的分析流程和方法，为简化分析过程，仅选取驾驶员脚踩加速踏板，且座椅靠背角为设计靠背角23°时的乘坐模样举行分析。

3.1.2安好带信息确定

该车型为M1类车辆，根据法规GB14166的规定，其安好带配置为三点式安好带。并根据法规GB14167—2022的规定，绘制安好带固定点法规区域。因该车为改型车，故其安好带固定点在原型车根基上微调即可得出安好带固定点位置。

3.2安好带人机舒适性分析

使用该车型的目标人群定位为群众人群，女性驾驶员员也占相当比例，安好带佩戴的人机舒适性需要得志不同人群的需求，因此本文采用Manikin分析方法对其举行人机舒适性分析。在前期打定的根基上，通过建立中国5%女性（身高为1.5095m）、中国50%男性（身高为1.7057m）和中国95%男性（身高为1.8033m）人体模型，分析安好带人机舒适性。

3.2.1人體模型建立

通过Manikin方式定义所需人体模型的性别、年头和所遵循的建立标准（本文采用China标准），并通过AnthropometryBodybuilder命令举行人体模型的天性化设置，调整人体模型百分位为95%男性、50%男性和5%女性，然后通过将人体模型上的皮肤特征点与前期打定中建立的基准点举行相关约束，最终得出图2所示的符合该车型乘员乘坐模样的人体模型。

3.2.2安好带参数设置

对安好带的上固定点、带扣侧下固定点、非带扣侧下固定点和卷收器4个组成片面，RAMSIS软件供给了20种不同的类型供用户选择，通过选择与设计布局相对应的类型，并对其参数举行设置，即可得出符合用户需求的安好带定义。

由于该车型的各固定点位置已经在前期打定中确定，因此根据前期确定的安好带数据，分别选择各固定点的形式如下：上固定点类型为ClassA.1；带扣侧下固定点类型为ClassB.1；非带扣侧下固定点类型为ClassC.2；卷收器为可选定义，此次分析不举行设定。同时，在CAD软件中测量出各固定点的参数，输入到如图3所示界面中，当全体安好带固定点指示由红色变为绿色，即完成了安好带固定点参数设置。

除此之外，还需要在如图4所示的补充设置界面中设置安好带织带的宽度为47mm、安好带在整车的左侧、非使用状态下安好带锁舌朝向车内侧。

3.2.3安好带人机舒适性计算及结果评价

通过建立的人体模型和定义的安好带，RAMSIS经过自动计算，得出如图5所示的结果。

通过图5（a）可以看出：身材为中国95%百分位的男性人群，在处于驾驶容貌佩戴安好带时，其安好带织带位于肩部和手臂交接处，存在织带阻碍手臂运动的风险，但是安好带不会滑脱，人机舒适性并未达成最优化。

通过图5（b）可以看出：身材为中国50%百分位的男性人群，在处于驾驶容貌佩戴安好带时，其安好带织带位于肩部边缘，不会展现织带滑脱现象，且不影响手臂运动，得志人机舒适性要求。

通过图5（c）可以看出：身材为中国5%百分位的女性人群，在处于驾驶容貌佩戴安好带时，其安好带织带位于肩部中间位置，不会展现滑脱或累脖子的处境，舒适性得志人机舒适性要求。

综上所述，该车型安好带设计能够得志大多数中国驾驶员的安好带人机舒适性要求，因此该安好带布置位置可以作为最终设计位置举行生产制造，亦可再优化安好带固定点位置后重新分析安好带人机舒适性。

4结论

本文针对传统的安好带人机舒适性分析方法存在的问题，通过RAMSIS软件对某车型驾驶员佩戴安好带的人机舒适性举行分析，阐述了基于RAMSIS软件举行汽车安好带人机舒适性分析的流程、概括操作过程和结果评价。通过RAMSIS软件的应用，可以快速切实地完成汽车安好带人机舒适性分析，为工程师在虚拟设计阶段明确设计提升方向供给依据，节省大量设计本金和时间。同时，本文的研究也填补了RAMSIS软件在汽车安好带人机舒适性分析领域中的应用空白。

参考文献

[1]蒋华伟.中国汽车安好带的进展及现状研究[J].中国机械，2022（16）：213.

[2]柴春雷.基于驾驶模样预料模型的人机工程设计技术研究[D].杭州：浙江大学，2022.

[3]智睿瑞，刘社明.基于虚拟人的