基于人机工程和虚拟样机的轿车舒适性研究

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基于人机工程和虚拟样机的轿车舒适性研究近几年，我国汽车产销量每年以前所未有的速度增长，并连续两年稳居全球
汽车产销量的第-位，我国汽车市场在全球汽车市场中的分量举足轻重。
伴随着汽车市痴前繁荣的同时，我国汽车产业也存在着-些令人担忧的现
象，如汽车产能过剩，汽车企业的盲目扩张，汽车工业发展很大程度上依赖国外
技术，本国的优势民族品牌发展遇到技术限制瓶颈。要提高我国汽车产业的绝对
竞争力，除了要在自主知识产权和技术创新上下功夫外，还要在满足人们的舒适
性要求方面努力，使设计生产出的汽车更能符合人们各方面要求和人机工程原
理。
本论文主要选取对轿车舒适性影响较大的-个因素--座椅作为研究轿车
振动方面的舒适性和轿车内部布置合理性方面的舒适性的结合点，研究座椅对轿
车中乘员尤其是驾驶员舒适性影响以及轿车内部布置中包括座椅布置的合理性
对人体舒适性的影响，探讨评价轿车的舒适性，并运用基于层次分析的多级模糊
评价法探索初步的综合评价方法。
本文以福特某款轿车为研究平台，首先对影响轿车舒适性的座椅进行了各方
面的研究，包括对座椅静态舒适性和动态舒适性的研究，并在这些研究的基础上
提出了满足人体乘坐舒适性的座椅人机工程设计方法，保证座椅的设计在人机工
程学的方面满足乘坐舒适性。在座椅人机工程设计满足乘坐舒适性从而保证轿车
在这方面舒适性的基础上，进-步将轿车模型简化为五自由度振动模型，保持轮
胎的刚度和阻尼、悬架系统的刚度和阻尼、悬挂质量和非悬挂质量比等不变，将
对轿车舒适性的研究集中到座椅参数对舒适性的影响上，只考虑座椅悬架阻尼和
刚度参数的变化对轿车舒适性的影响，通过在MATLAB/SIMULINK中建立高斯
白噪声路面激励、除人体--座椅”外的其他轿车振动模型，并建立模糊控制
器对人体承受的振动加速度进行模糊控制，同时在Adams软件中建立人体-
-座椅”模型，通过两个软件的接13设置将二者联合起来进行仿真，综合运用
MATLAB/SIMULINK建模和仿真参数精确快速性、控制系统的精确灵活性和
Adams建模参数设置简便性和仿真直观性的优点，对几组座椅参数进行了仿真分
析，从而得出影响轿车舒适性的座椅参数变化情况。然后本文从轿车内布置的方
面对轿车乘坐舒适性进行了研究，通过人机工程软件RAMSIS分别布置了各种
踏板、方向盘、座椅等主要的影响人体乘坐和姿势角度舒适性的驾驶室部件，进
行-系列人机约束，进行了不舒适度计算，得出评价布置方面轿车舒适性的参数
表。最后本文从振动和人机工程两方面对轿车进行了基于层次分析法的舒适性模
糊联合评价，得出轿车舒适性的模糊评价结果。
关键词：轿车座椅虚拟样机人机工程联合评价