Ramsis培训教材-样车人机工程评价体系
RAMS培训教材之一RAMS概念及参数PPT课件
tci-第 i 个产品的工作时间 ra-累积故障次数
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MTBF 不是寿命 !
寿 命: 产品能有价值存活的时间长度,是时间特性。 MTBF: 它体现了在寿命期内的发生故障的强度,是概率特性。
例如:
产品 继电器 按钮 电视机
人
典型设计寿命 15,000 次 3 million 15 years
靠性
RAM Vs. S
可靠性是安全性的保证 安全性考虑的因素更多,有专门的安全性分析技术 要考虑维修维护过程中的安全性
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影响RAMS的因素
• 系统状态-System Conditions • 工作条件-Operating Condition • 维修条件-Maintenance Condition
系统寿命周期费用构成示意图
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LCC 冰山
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国外RAMS 背景
• 发达国家轨道交通行业的RAMS工程已经发展到了一个比较先进的水平,建立了系统的 RAMS行业标准,形成了完整高效的工作体系,具备先进的设计分析技术、有效的验证 方法等一整套RAMS工程技术支撑。在产品管理过程中,高效地运用RAMS技术,实施 全方位的安全性与可靠性管理,有效地控制了产品风险,保证了产品安全性和可靠性, 降低产品全寿命周期费用,提高了铁路、地铁、城市轨道等轨道交通工具的质量保证能 力和可用性。
规定功能常用故障判据逆向表达
破坏极限 工作极限 技术规范
性能界限
过应力 设计裕度
正常工作区
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故障类别-EN50126
序号 故障分类 系统故障模式
运行影响
1
重大
完全失效
基于Ramsis的某轻型商用车驾驶员位置人机工程分析
Qi u C h u i x i a n g ,L i n J i y u , Z e n g Z h u a n g
( G u a n g Z h o u A u t o mo b i l e G r o u p C O . L T D A u t o mo t i v e E n g i n e e i r n g I n s t i t u t e , G u a n g d o n g G u a n g z h o u 5 1 0 6 4 0 )
作者 简介 : 邱垂翔 , 就职于广州汽车集团股份有限公 司汽车
工程研究 院。
1 、R a ms i s功能简 介
R a m s i s 软 件 的主要特 征和 强项是 其 自动姿态 计
2 0 1 3年第 5期
邱垂翔
等 :基 于 R a ms i s的某轻型商用车驾驶员位置人机工程分析
1 O
算,R a m s i s 软件可以作为单独软件使用 ,也可集成
到现 有 的开 发软件 内 ( 如C A T I A等 ) 。 在这 套系 统 中 , 用户 可 以定义 人体 模 型 的性 能、国籍 、年 龄 、时代 、
身材 和 百分位 ,系统将 根 据 S A E标 准 自行计 算 出相 应 的人 体 模 型 ( R a m s i S 中称 为 m a n i k i n ) 。R a m s i S
( 广 州汽 车集 团股份 有 限公 司汽车 工程研 究 院,广 东 广 州 5 1 0 6 4 0 )
摘
要 :本文 利用 R a ms i s人机 工程 软件对 某 轻型商 用车 驾驶 员位置 人机工 程进行 了分 析 ,通 过
(吉利)整车部设计手册-人机校核
整车集成篇第二章人机校核2.1 人体乘坐舒适性2.1.1 人体姿态角度Ramsis里面的二维人体模型是95%SAE人体,其默认最舒适角度如下图1所示:图1 RAMSIS默认舒适角度Ramsis中的靠背角调节角度是5°-40°,躯干角是60°-130°,膝盖角是80°-180°,踝角是87°-135°,基本上能够反映大部分人体常规姿态。
而实际在汽车设计当中,人体有一个设计舒适角度,见表1和图2示意。
表1 舒适角度舒适角度最佳角度20°<A1<30°25°95°<A2<110°95°95°<A3<135°125°85°<A4<110°87°25°<A5<60°80°<A6<165°170°<A7<190°图2 人体姿态角度示意当然,设计值并非一成不变的,对于微型车以及后排乘客而言,某些角度是能够在上述舒适角度范围之外的,特别是臀部角度以及后排乘客的踝角。
比如还有一种设计,根据车型种类来定义人体角度,见表2。
表2 根据车型定义人体舒适角度范围臀部角度膝关节紧凑型轿车90°-95°115°-120°小型轿车95°125°中型轿车95°-100°125°-130°大型轿车100°130°在实际的人机校核当中,一般根据上述经验角度来验证人体姿态的舒适性,如果超出了舒适范围,则在有足够布置空间的状态下,考虑适当调整人体。
2.1.2 座椅使用舒适性一般座椅的设计H点位置与人体的H点轨迹是一致的,因此首先可以查看座椅行程轨迹的可行性。
一般情况下,汽车设计当中驾驶员座椅主要考虑5%女性-95%男性之间所有的人体情况。
RAMSIS驾驶员坐姿与SAE标准坐姿对比研究
RAMSIS 人体各部位有空间的体积,四肢和躯干各部位的 粗细也由统计数据得出,其中 95 百分位的人体腰围较大,身材 偏胖。采用 RAMSIS 摆放的人体坐姿占据空间,可以用于分析 身体和周边环境的接触情况。
座椅参考点仍然选择 SAE 的第 95 百分位坐姿的 H 点。把 人体 H 点约束到座椅行程框中,左右大拇指根部约束到方向盘 上的定位点,左脚掌约束到歇脚板面,右脚掌约束到油门踏板, 使 RAMSIS 生成最舒适的人体坐姿。
图 3 某车型的 95 百分位 SAE 人体布置与 RAMSIS 人体布置的对比
1 驾驶员人体布置概述
1.1 驾驶员人体结构简化 人体尺寸符合正态分布,驾驶员人体采用第 5~95 百分位之
间的人体。人体手握方向盘的坐姿包含了躯干的倾角、脊柱的弯 曲、手臂和腿部、脚掌在空间中形成的角度关系、头部的状态、 眼点的位置。
SAE 标准 人体主要 针对坐姿,将人体简化为头部、躯干、 大腿、小腿和脚四段。对坐姿来说,关键参考点是髋关节点,称 为 H 点 (hip point)。H 点在骨骼结构上应当理解为股骨的上关 节球头中心点。通过软件人体建模可以规定 H 点的位置 [1]。
人 的 躯干 姿 态 包 括 脊 柱 的 弯 曲、 肩 部 的 位 置, 驾 车 坐 姿 一 般后倾,驾驶坐姿的躯干轴线一般后倾 25°。 1.2 SAE 驾驶员人体布置方法
SAE 驾驶员人体布置基于踵点和人体百分位尺寸推算 H 点 位置,不同坐高的 H 点须位于座椅舒适型曲线上。座椅靠背角 一般设定为 25°,腿部等身体各关节的角度设为固定值。车辆 内部空间的推算基于此标准布置方法,缺乏对舒适型的评估。
RAMS培训教程
可靠性与质量的关系
• 可靠性到底要解决哪些问题,是否能归入质量 管理一并解决?
• 产品出现的问题哪些要归因于质量,哪些应归 因与可靠性? • 可靠性工作系统的工作重点是设计管理还是质 量控制? • 可靠性专业小组应归属质量部门还是设计部门?
质量与可靠性的同
• 可靠性是质量的核心
– 提高产品的可靠性,减少故障的发生,是从根本上保证产 品质量的措施,因此可靠性是产品质量的技术核心,这个 观点是近几年提出的并被广为接受。换句话说,为了保证 产品的质量水平,最根本的工作是提高产品的可靠性。
系统寿命周期费用构成示意图
现代设计思想的转变
• 性能向效能的延伸
• 采购费用向寿命周期费用的延伸
可靠性工程发展
世界可靠性工程发展: 1940s年,起源于美国 重点在于电子管和真空管的可靠性研究 成立AGREE,电子设备可靠性顾问委员会 1950s年,推广发展 美国制定了一系列军用可靠性标准 AGREE在1957年发表的《军用电子设备的可靠性》 报告成为后来全世界可靠性工作的指南 前苏联、日本、英国等国家开始介入可靠性研究 可靠性由电子设备拓展到电力、机械、动力等方 面
wwwrapidbbscn目录点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本01020304添加标添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本会议基调年会视频
基于RAMSIS的某车型驾驶员安全带人机舒适性分析
基于RAMSIS的某车型驾驶员安全带人机舒适性分析作者:张明晶郑丽丽康意谊来源:《企业科技与发展》2016年第01期【摘要】文章针对虚拟设计阶段安全带人机舒适性难于预计和评价的问题,使用RAMSIS软件进行了某车型驾驶员安全带人机舒适性分析,阐述了基于RAMSIS软件的汽车安全带人机舒适性分析流程,体现了RAMSIS软件的优势所在。
该研究结果填补了RAMSIS软件在汽车安全带人机舒适性分析中的应用空白,同时结果表明RAMSIS软件的应用可为工程师在虚拟设计阶段明确安全带设计和改进方向提供充足依据。
【关键词】驾驶员;安全带;人机舒适性;RAMSIS【中图分类号】U462 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2016)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全性的要求越来越高。
安全带作为保障汽车和乘坐人员安全的重要设备,在汽车发生碰撞时,能有效地减少乘员及车辆受到的损伤[1]。
目前,世界各国均制定了佩戴安全带的强制法规。
在我国,公安部于1992年11月15日颁布通告,规定从1993年7月1日起,所有小客车(包括轿车、吉普车、面包车、微型车)驾驶人和前排座乘车人,必须使用安全带。
《道路交通安全法》第五十一条也规定:机动车行驶时,驾驶人、乘坐人员应该按规定使用安全带。
因此,安全带的人机舒适性成为影响整车人机舒适性的必要因素。
在安全帶布置时,对安全带的人机舒适性进行校核就显得尤为必要。
传统的汽车安全带人机舒适性通常需要在虚拟设计后期制造模型车进行评估,甚至在虚拟设计结束后制造实车进行验证,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,增加设计成本和时间。
目前,随着计算机技术的发展,出现了诸如DI-Guy[2]、JACK[3]、Joint Motion[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。
RAMS培训课件
• 可靠性评估 现有的可靠水平
重要改进项目判定
• 风险分析 • 统计分析 • 趋势分析
• 制定可靠性增长计 划
• 可靠性增长分析
改进效果预期
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FRACAS的工程作用
辅助进行产品决策
索赔期 策略
新产品可 靠性目标
备件 策略
大修期 策略
第33页
质量问题与可靠性问题的区别
质量问题(T=0)
• 产品各单元在正常工作情况下无法达 到规定的性能指标
11、运营和维修
12、性能监控
• 调试 • 进行运营前的试运行 • 进行培训
• 以验收准则为基础实施验收程序 • 汇集验收证据 • 投入运行 • 继续试运行工作(如果适合)
• 长期系统运营 • 进行计划内维修 • 执行计划内培训方案
• 收集运营性能统计 获取、分析 和评审数据
• 完成RAM论证
• 评估RAM论证
第6页
符号
量纲
Z(t),λ
故障数/时间、距离、周期
MUT
时间、距离、周期
MTTF/MDTF 时间、距离、周期
MTBF/MDBF 时间、距离、周期
F(t)
无
R(t)
无
可靠性 可用性
维修性 安全性
RAMS指标
指标
符号
可用性 ——固有的 ——可达的 ——运营的
A(.)=MUT/(MUT+MDT) Ai Aa Ao
• 系统安全目标和要求的分配 ——指定子系统或部件安全要求 ——规定子系统和部件安全验收 准则 • 修改系统安全计划
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各阶段RAMS活动
全寿命周期阶段
该阶段一般任务
6、设计和实现
Ramsis培训教材-样车人机工程评价体系
人机工程评价体系目录第一章样车人机工程校核流程第二章人体模型姿态定义规范第三章人机工程评价汇报样本第四章建议人机工程分析内容概述第五章舒适度评价标准第一章样车人机工程校核流程1.1准备工作同类型样车2台,场地平整,H点测量装置,三维坐标测量仪,数据扫描样车与H点测量用车为同一车辆,该样车不得用于拆解。
1.2数据采集1.采集样车车身数据;2.驾驶员座椅R点测量:将H点测量装置放入驾驶员座位上。
按标准要求调整H点测量装置,用三维坐标测量仪记录R点位置,踵点位置,以及踏点位置。
3.H点行程测量:分别将座椅调节到最后最下,最后最上,最前最下,最前最上,分别在四个位置上布置H点测量装置,测量座椅H点行程。
4.第2,3,步重复三次,取其平均值。
5.后排座椅R点测量:将H点测量装置放入后排乘员座位上。
按法规标准要求调整H点测量装置,用三维坐标测量仪记录R(n=1,2,3)点位置。
6.数据扫描:数据扫描在工程师分别将座椅调整到设计靠背角度和最后最下的位置后进行座椅及座椅上相关部件的数据采集;三踏板分别在三个不同位置时(最高未按下,最低完全踩下,以及任何踩下的位置)进行采集踏板数据。
具体需要的人机工程采集校核数据如见1.3内表。
1.3提取人机工程评价所需数据:1.4生成校核用的人体家族生成用于校核的人体样本,一般包括:-身高5th女人,(座高可选,short,large,medium)-身高50th男人,(座高可选,short,large,medium)-身高95th男人,(座高可选,short,large,medium)-身高SAE人体1.5建立文件管理目录1.6调整人体姿态根据所需调整的动作姿态,按照第二章定义规范定义RAMSIS人体执行的任务。
1.7评价分析结果汇报在调整的人体姿态的基础上进行相关的人机工程分析,并记录,比较分析结果,形成汇报方案。
汇报样本见第三章第二章人体模型姿态调整定义规范使用RAMSIS软件的流程:1 bodybuilder 打开新建所需人体数据文件。
驾驶舱人机工效综合评价体系
驾驶舱人机工效综合评价体系说到驾驶舱人机工效综合评价体系,很多人可能觉得这听起来很复杂,跟高科技、跟航天飞行员似的,跟咱们普通人的生活好像没什么关系。
其实呢,仔细想一想,咱们每天开车、坐飞机、甚至用家里的电器,都离不开“人机工效”这块内容。
它的核心其实就是:怎么样让人在使用设备时,既能方便,又能省力,还能达到最好的效果,最终不让人觉得累、不出差错。
就像你开车,车座舒服,仪表盘一看就明白,开起来毫不费力,啥也不操心,感觉是不是像飞一样?这就是驾驶舱人机工效的魅力所在。
我们生活中的每一项技术,都是为了让人更轻松更高效而设计的,驾驶舱人机工效评价体系的目的,简而言之,就是通过一系列的标准、测试,确保飞行员或者司机在操作的时候,能够顺畅自然地使用各种工具、按钮,减少无谓的疲劳和错误。
要说飞行员,这可不是开玩笑的事儿。
飞行员的工作环境可是复杂得很,飞机那么大、仪表盘那一堆,几十种按钮,万一哪个按错了,不仅是个问题,还可能影响飞行安全。
这时候,如果驾驶舱设计不好,飞行员的操作手忙脚乱,那可真的是“急转直下”。
所以,怎么样让这些按钮、开关都能让飞行员一眼就能认出来,不会搞错,这就是评价体系的一个重要目标。
话说回来,不只是飞行员,咱们每个人其实都在“人机工效”中摸爬滚打呢。
你想想,每天开车的时候,车上的每个按钮、每个控制杆,如果都设计得不合理,试想一下你得有多麻烦。
像我之前就开过一辆车,那个车上的空调调节特别复杂,几乎要凭借直觉去摸索按钮的位置,结果每次都得花好几秒钟才找得到“温暖如春”的那个按钮。
可是,你想,驾驶时本来就得集中注意力,如果这些操作不顺手,万一开车的时候要突然调整下座椅的高度,搞不好就分了心,哪天真出了点小意外,那可不是开玩笑的事儿。
所以,驾驶舱的设计,甚至是按钮的排列,真的是关系到安全和效率的。
设计好,开起来就像是手到擒来;设计差了,可能就会带来一连串的麻烦。
再说飞行员,每个驾驶舱的设计其实是经过反复论证、测试的。
04-汽车人机工程主观评价
汽车人机工程主观评价等级系统
主观评价定义及特征
1.4 主观评价注意事项
判断的矛盾性
存在开环三角形,推导律不成立
判断因人而异
因存在个人差,两者之间的平均值有时没有意义
注
意
好坏、喜不喜欢和买不买的区别
好坏、喜不喜欢和买不买的区别
事
项
原则、本意和改变主意
原则是说话行事的准则,而本意是按照自己的意愿行事
见异思迁与潮流、反潮流
精致工程与奥迪特评审的差异对比
精致工程与产品奥迪特评审存在一定的差异,并各有侧重点。
精致工艺带来 的固有的缺陷
不变的
外部可视质量 内部可视质量
听觉质量 外部触觉/感知质量 内部触觉/感知质量
嗅觉质量
精致工艺 评审类别
主观评价评分等级介绍
2.2 驾驶品质
Driving Quality 驾驶品质
Driving Environment
驾驶环境
Vehicle Dynamics 汽车动态性能
Sound Quality & Vibration
声音品质& 振动
Performance Feel & Drivability
性能感受 & 驾驶性能
独特方法多:由于主观评价的疲劳性和适
应性,以及评价结果的模糊性,在主观评 价中将采用各种各样的独特方法
主观评价
心理统计学
统计学
生物统计学
生理学 心理学
感觉生理学
汽车人机工程主观评价等级系统
主观评价定义及特征
1.3 主观评价与客观测试的比较
比较内容 主观评价
客观测试
测试手段
人
物理化仪器
RAMS培训
参数 平均修复时间 平均维修时间
符号 MTTR MTTM
平均维修间隔时间 MTBM 时间,距离,周期
平均故障间隔时间-MTTR
MTTR(MeanTimeToRestore)表示针对发生故障的 产品,平均恢复产品功能所需的时间 MTTR是一个时间参数,需要考虑各个维修活动所占用 的时间 MTTR是铁路产品主要的维修性参数,通常情况下,也 是唯一的维修性参数。与MTBF相似,MTTR也是可以 分类计算的,一般按维修级别(现场级、中间级和车间 级)进行分类。
EN 50128
Railway applications – Software for railway control and protection systems 铁路应用-铁路控制和保护系统软件
EN 50129
Railway applications – Safety related electronic systems for signalling 铁路应用-与安全性相关的信号传送电子系统
fmeca方法分类设计fmeca过程fmeca功能fmeca硬件fmeca软件fmeca损坏模式及影响分析dmeafmeca分类及适用情况fmeca方法的分类统计fmecafmecafmeaca分析产品中所有可能产生的故障模式及其对产品所造成的所有可能影响并按每一个故障模式的严酷度及其发生概率予以分类的一种自下而上进行归纳的分析技术分析产品中所有可能产生的故障模式及其对产品所造成的所有可能影响并按每一个故障模式的严酷度予以分类的一种自下而上进行归纳的分析技术按每一个故障模式的严酷度及其发生的概率所产生的综合影响进行划等分类1找出产品的所有可能的故障模式及其影响并进行定性定量的分析进而采取相应措施并确认风险低于可接受水平2为确定严酷度为类故障模式清单和单点故障模式清单提供定性定量依据3作为维修性m安全性s测试性t保障性s设计与分析的输入4为确定可靠性试验寿命试验的产品项目清单提供依据5为确定关键重要件清单提供定性定量信息1找出产品的所有可能的故障模式及其影响并进行定性分析进而采取相应的措施2为确定严酷度为类故障模式清单和单点故障模式清单提供定性依据3作为维修性m安全性s测试性t保障性s设计与分析的输入4为确定可靠性试验寿命试验的产品项目清单提供依据5为确定关键重要件清单提供定性信息主要从风险分析的角度对fmea进行补充扩展fmecafmea和ca的目的用途fmeca实施的步骤
RAMSIS概述
应用 RAMSIS 好处2/4
Design
Engineering
Production
$$$$$$$
$$$
$$$
应用 RAMSIS 好处3/4:
Design
Engineering
Production
应用 RAMSIS 好处4/4: 总结
能够集成在3D CAD 过程中的人机工程软 件 在设计初期就进行人机工程研究 快速而易用,交互性好、质量较高 人体测试减少 更少的样机模型 节约时间 节约费用 知识管理:相关人机工程行为文档
驾驶员人体研究项目
7个整车厂(Audi, BMW, DaimlerChrysler, Ford, Opel, Porsche and Volkswagen) 2个座椅制造企业 (Keiper and Johnson Controls) 1988年开始3D软假人研究
- Human Solutions - Lehrstuhl für Ergonomie, TU-München
内容
应用 RAMSIS 好处 RAMSIS的成长历程 技术背景
人体测量学 人体姿势模型
版本 车
应用3/6: 工业车辆
应用4/6: 航空
应用5/6: 摩托车
应用6/6: 一级方程式
内容
应用 RAMSIS 好处 RAMSIS的成长历程 技术背景
版本 应用 适用性
应用 RAMSIS 好处1/4
Packaging
RAMSIS提供了一个能够将人机工程理论、 法规、数据及方法学于一体的高效分析框 架
Seat Design
Outside Vehicle Engineering
Styling
Interior Design
RAMSIS软件在汽车人机工程设计中的应用
(1887mm),第三排乘客设计使用的是近似SAE50%男性人体 身材尺寸(1780ram);驾驶员座椅的前后调节量行程为195mm。 倾斜角度为与水平夹角向上50,在这个可调尺寸范围内,中 国5%女性人体身材(1490ram)可以满足设计要求;因此大部分 不同百分位身材人体均能满足目前的设计需要。
2驾驶员选换档图4驾驶员1档选档位置分析田5驾驶员2档选档位置分析图6驾驶员3档选档位置分析图7驾驶员4档选档位置分析万方数据equipmentmanufactringtechnologyno72008使用具有代表性的95美国男性与5中国女性来校核手制动位置发现驻车制动机构可以直接借用目前的设置位置也能基本满足舒适性要求
万方数据
RAMSIS软件在汽车人机工程设计中的应用
作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期):
ZHAO Shang-yi
装备制造技术 EQUIPMENT MANUFACTURING TECHNOLOGY 2008(7)
参考文献(4条)
1.吕景华 轿车人体工程设计一般方法的研究[期刊论文]-汽车技术 2002(10)
有了RAMSIS。许多人机工程的研究就可被提到设计流程 的初期阶段,因RAMSIS只需要基本的CAD数据就可以做出
大量分析。RAMSIS有着与所有主要CAD系统相似的界面,能
够完全嵌人到数字设计流程中。通过在设计流程一开始就对 产品做人机工程品质的分析和优化,从而大大减少昂贵而耗 时的样机测试和杜绝产品可能存在的人机工程的不足之处。
基于Ramsis的微型汽车驾驶员舒适性分析
气体射流存在冲击碰撞传热作用和热效应。 c. 喷射气流环境和热力状态参数是合理设计
除霜系统的基本因素,二者存在着复杂的互动关联 和协同控制关系,是除霜系统设计和确定控制策略 的重要依据。
汽车技术
·设计·计算·研究· 3.9, 其他各个重要关节的不舒适感觉在 2.4 左右。 从表 4 可以看出,对于 5 %女性,疲劳度为 3.1,不舒 适感觉为 4.0, 其他各个重要关节的不舒适感觉在 2.5 左右。
(a)GB95 %男性
(b)GB5 %女性
图 2 2 种人体驾驶姿势三维模型
表 3 95 %男性人体驾驶姿势舒适度分析
Ramsis 给出了整个人体模型和肩、颈、左右手、 左右腿等人体部位的舒适性评价。 在 Ramsis 舒适性 评价中,不舒适感觉是唯一的评价标准。 不舒适感 觉的范围从 0 到 8,0 为无不舒适感觉,8 为 不 舒 适 感觉最明显。 不舒适感觉在 2.5 以下的评价可以接 受,2.5 到 5.5 范围内的评价需要调整车型设计布置 来 改 善 ,5.5 以 上 的 评 价 不 可 接 受 [2]。 图 2 是 应 用 Ramsis 人体测量数据库建立的 GB95 %男性和 GB5 %女性的三维人体模型, 表 3 和表 4 分别为 2 种三 维人体模型的驾驶姿势舒适性分析。 从表 3 可以看 出, 对于 95 %男性, 疲劳度为 3.0, 不舒适感觉为
评价项目
总的不舒 适感觉
疲劳度 不舒适感觉
脖子
肩膀
背部
身体各部位 不舒适感觉
臀部 左腿
右腿
基于RAMSIS的拖拉机驾驶室人机工程分析
基于RAMSIS的拖拉机驾驶室人机工程分析
郭晖;吴蒙;刘忠杰
【期刊名称】《拖拉机与农用运输车》
【年(卷),期】2016(0)5
【摘要】利用RAMSIS软件,对某拖拉机驾驶室进行了人机工程分析。
通过建立满足中国人体库标准的第95百分位、第50百分位和第5百分位的男性人体模型,对驾驶室的舒适性、视野、可及性等方面进行了分析,为该拖拉机驾驶室的设计改进提供参考意见。
【总页数】6页(P19-24)
【关键词】拖拉机驾驶室;人机工程分析;RAMSIS
【作者】郭晖;吴蒙;刘忠杰
【作者单位】洛阳拖拉机研究所有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】S219
【相关文献】
1.基于RAMSIS软件的清扫车驾驶室内空间的人机工程优化 [J], 白洁;苏楚奇;叶志伟
2.基于Pro/E Manikin的拖拉机驾驶室人机工程评价方法 [J], 杨飞;史庆春;万小玲;朱思洪
3.基于人机工程理念的智能拖拉机驾驶室研究及设计 [J], 崔扬
4.基于Ramsis的拖拉机驾驶室脚操纵元件分析 [J], 吴蒙;陈洪涛;贾腾;刘忠杰;郭晖;李得志
5.基于RAMSIS软件的某拖拉机组合仪表人机工程分析 [J], 李得志;姜子刚;杨茵;郭晖;吴蒙;刘忠杰
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基于RAMSIS的轿跑车视野分析
基于RAMSIS的轿跑车视野分析卢齐;苏楚奇;周权;申思;陈丹华【摘要】介绍了汽车视野分析的基本方法,并基于RAMSIS软件对某轿跑车视野进行了分析,分析内容主要包括仪表板盲区校核、A柱盲区校核、内外后视镜视野校核等,为同类车型的视野分析提供了参考依据.【期刊名称】《汽车科技》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】5页(P28-32)【关键词】RAMSIS;视野分析;轿跑车;后视镜;眼点【作者】卢齐;苏楚奇;周权;申思;陈丹华【作者单位】武汉理工大学汽车工程学院,武汉430070;武汉理工大学汽车工程学院,武汉430070;武汉理工大学汽车工程学院,武汉430070;武汉理工大学汽车工程学院,武汉430070;武汉理工大学汽车工程学院,武汉430070【正文语种】中文【中图分类】U462.2随着汽车保有量的日益增多,人们对汽车安全性的要求也越来越高。
汽车视野性能与汽车的行驶安全性有着很大的关系,好的汽车视野设计能显著减少交通事故发生的频率。
近年来,为了满足消费者对舒适性和安全性的需求,国内各大汽车制造商在设计汽车时越来越重视人机工程学的应用,而人机工程学的重要组成部分——汽车视野的设计则显得尤为重要。
作为目前世界上最先进的人机工程分析软件,RAMSIS能给汽车设计人员提供一整套系统的人机解决方案,目前已被全球80%以上的轿车制造商所采用。
RAMSIS提供的汽车前后视野分析功能,将大大简化传统的汽车视野校核方法,也使校核分析更加直观、科学。
1 基于RAMSIS软件的视野分析1.1 汽车驾驶员视野分析概况汽车的视野分析主要分为前视野校核和后视野校核:前视野校核内容主要包括风窗玻璃透明区校核、A柱盲区校核、信号灯及路面视野校核、仪表板盲区校核;后视野校核内容主要包括内后视镜视野校核、内后视镜调节校核、驾驶员侧外后视镜视野校核和乘员侧外后视镜视野校核[2]。
在进行汽车视野分析时,一般都会采用某种人体模型,目前用的最多的是SAE二维人体模型。
RAMSIS概述
RAMSIS in CATIA V5 Complete Integration
IBM, HP, SUN, Windows
适用性与集成性2/3: 虚拟现实
适用性与集成性3/3: eMPower集成
Thank You!
内容
应用 RAMSIS 好处 RAMSIS的成长历程 技术背景
人体测量学 人体姿势模型
版本 应用 适用性
应用 1/6: 乘用车
应用 2/6 :卡车 客车
应用3/6: 工业车辆
应用4/6: 航空
应用5/6: 摩托车
应用6/6: 一级方程式
内容
应用 RAMSIS 好处 RAMSIS的成长历程 技术背景
用户定义的人体模型 多维统计和分析
群体人员再造
人体测量学2/2
内容
应用 RAMSIS 好处 RAMSIS的成长历程 技术背景
人体测量学 人体姿势模型
版本 应用 适用性
人体姿势模型1/4: RAMSIS 应用基本流程
Geometry
Manikin
Tasks
- Sit - Grasp steeringwheel
人体测量学 人体姿势模型
版本 应用 适用性与集成性
适用性与集成性1/3: 集成于CAD
RAMSIS Stand-Alone
Data transfer to/from CATIA, Pro/E, UGS, etc. via IGES
SGI, HP, SUN, Windows
RAMSIS in CATIA V4 Complete Integration
内容
应用 RAMSIS 好处 RAMSIS的成长历程 技术背景
经典RAMS技术基础培训课件
机车LCC包括初始配置费用、维护保养费用、故障维修费 用三大项。
12 10 8 6 4 2 0 飞机 汽车 机床 军事装备 轨道装备
运用维护费与购置费之比
现代设计思想的转变
性能向效能的延伸
研制费用向寿命周期费用的延伸
过去, 我们是这样回答的…
产品设计
不符合
产品设计方案
关键件重要件清单
仿真/试验
符合
强度分析
工艺质量控制计划
疲劳分析
产品验证试验计划
设计定型
工艺分析
产品维护/修手册
产品备件清单
以后,我们该这样回答…
RAMS
提出RAMS要求
可靠性分析
产品设计方案
关键件重要件清单
设计 FMECA
产品验证试验计划 强度分析
RAMS协同设计
疲劳分析
工艺 FMEA 工艺质量控制计划 RCMA
产品维护/修手册
EN50129
EN50126
IRIS的 RAMS
设计、质量、RAMS
RAMS 设计
质量
可靠性是产品质量的核心,但是质量工作不能代替可靠性工作
产品的可靠性主要是由产品的设计决定的,设计决定了产品的固有可靠性 产品可靠性工作的核心是可靠性管理 产品的可靠性是设计出来的、生产出来的、管理出来的。 ------钱学森
RAMS
RAMS/LCC
RAMS
LCC
合理的费用
RAM
高的可用性
S
高的安全性
高的效能
轨道交通产品的RAMS
RAMS
针对使用 需要定期维护吗? 多长时间需要更换? 维护的步骤是什么? 需要什么工具、消耗品? 针对故障 多长时间发生一次?
RAMSIS软件在某车型门板布置阶段的应用
RAMSIS软件在某车型门板布置阶段的应用贯生静【摘要】本文内容为某车型门板布置阶段RAMSIS软件的应用.文章中详细介绍使用RAMSIS软件对门板上主要操作部件位置的舒适度校核,以解决造型与舒适范围的矛盾.同时与早期校核方法进行对比,可以直观的体现RAMSIS软件的优势所在.通过RAMSIS软件的校核以实现造型原创性与使用者的操作舒适性平衡、协调.使车门内板这一使用率极高的车门部位成为某车型的一大亮点.本文最终目的使汽车工程师掌握RAMSIS使用方法及在布置阶段的使用切入点与具体操作方法.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P112-115)【关键词】RAMSIS;门板;布置;舒适性【作者】贯生静【作者单位】江淮汽车股份有限公司,安徽合肥230601【正文语种】中文【中图分类】U463.8CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)02-112-04 1.1 RAMSIS软件原理简介RAMSIS是德语“Rechnerges tütztes Athr opologisch-Msth-ematisches System zur Insassen-Simulation”的缩写,意思是“用于乘员仿真的计算机辅助人体数字系统”。
是一种用于乘员仿真和车身人机工程设计的高效CAD工具。
该软件为工程师提供了一个详细的数字人体模型,来模拟仿真驾驶员的驾驶行为。
设计者在产品开发过程的初期,在只有少量CAD数据的情况下就可以进行大量的人机工程分析,从而避免在后续产品开发过程的较晚阶段进行昂贵的修改。
1.2 RAMSIS在汽车行业的应用目前RAMSIS软件已经在各大主机厂使用。
但在国内使用还处于一个比较初级的阶段,目前我公司乘用车总布置校核还主要使用二维人体进行校核与检查,对于人体舒适性还无法作出具体的评价。
基于RAMSIS软件的清扫车驾驶室内空间的人机工程优化
第一作者:白洁,女,1988年生,硕士研究生,研究方向:汽车动力学。
图1 清扫车的清扫作业控制面板. All Rights Reserved.图5 驾驶员右手对控制面板的伸及性分析3.4.2 驾驶员对控制面板的操作力分析通过人体模型对各操控件,如清扫作业控制面板的旋钮的受力分析,检查其操作力是否符合法规要求、操控件是否为合理布置。
操作力是由人体某部位(如手、脚)直接与控制装置接触时,施加于操作装置的动态作用力。
在设计车辆的控制面板的操作装置时,必须考虑人体操纵力的限度,以免造成操作困难,并且尽可能地提高轻便性。
手臂的操纵力与人体的工作姿势有关,不同的姿势手臂能够发挥的操纵力也不一样。
坐姿手指旋转按钮如图6所示。
手操纵力的一般规律是右手的部位进行分析,分析结果设定为分数值和条形框两种形式。
其中,分数值分析结果的数值小于2.5时是非常理想的结果,数值为5.5时,认为是可以接受的,高于5.5的数值结果则是不舒适甚至是对人体有害的。
对于条形框分析结果而言,条形框越短,[4]舒适度越好,反之越差。
8为男性人体模型左脚刚放在离合器上时右手手指旋转旋钮的舒适性分析。
从下面的数据可以看出,该车重新进行驾驶室布置后,驾驶员以正常姿态布置在座椅上左手把握方向盘,右手旋转控制面板上的旋钮时,人体的不舒服度仅为2.5,疲劳程度为图6 坐姿手指旋转旋钮图7 控制面板的旋钮的操纵力分析结果图8 男性人体模型左脚刚放在离合器上右手手指旋转旋钮的舒适性图9 座椅改进后的驾驶员脊椎疲劳程度为明显的视野盲区,驾驶员需要把视点偏转一定角度才能获得副发动机的状态信息,不利于汽车的安全行驶,同时也降低了驾驶时的舒适度。
故在之后的改进布置中应把副发动机的仪表盘放置在驾驶[5]室前端,处于驾驶员的视野范围之内从而避免盲区。
4 结束语RAMSIS软件是功能较全面的人体工程软件,通过它的分析功能可以方便直观地了解到设计车型在人机工程学方面的欠缺和图10 左、右眼在正常坐姿下可以观察到的视野范围. All Rights Reserved.。
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人机工程评价体系目录第一章样车人机工程校核流程第二章人体模型姿态定义规范第三章人机工程评价汇报样本第四章建议人机工程分析内容概述第五章舒适度评价标准第一章样车人机工程校核流程1.1准备工作同类型样车2台,场地平整,H点测量装置,三维坐标测量仪,数据扫描样车与H点测量用车为同一车辆,该样车不得用于拆解。
1.2数据采集1.采集样车车身数据;2.驾驶员座椅R点测量:将H点测量装置放入驾驶员座位上。
按标准要求调整H点测量装置,用三维坐标测量仪记录R点位置,踵点位置,以及踏点位置。
3.H点行程测量:分别将座椅调节到最后最下,最后最上,最前最下,最前最上,分别在四个位置上布置H点测量装置,测量座椅H点行程。
4.第2,3,步重复三次,取其平均值。
5.后排座椅R点测量:将H点测量装置放入后排乘员座位上。
按法规标准要求调整H点测量装置,用三维坐标测量仪记录R(n=1,2,3)点位置。
6.数据扫描:数据扫描在工程师分别将座椅调整到设计靠背角度和最后最下的位置后进行座椅及座椅上相关部件的数据采集;三踏板分别在三个不同位置时(最高未按下,最低完全踩下,以及任何踩下的位置)进行采集踏板数据。
具体需要的人机工程采集校核数据如见1.3内表。
1.3提取人机工程评价所需数据:1.4生成校核用的人体家族生成用于校核的人体样本,一般包括:-身高5th女人,(座高可选,short,large,medium)-身高50th男人,(座高可选,short,large,medium)-身高95th男人,(座高可选,short,large,medium)-身高SAE人体1.5建立文件管理目录1.6调整人体姿态根据所需调整的动作姿态,按照第二章定义规范定义RAMSIS人体执行的任务。
1.7评价分析结果汇报在调整的人体姿态的基础上进行相关的人机工程分析,并记录,比较分析结果,形成汇报方案。
汇报样本见第三章第二章人体模型姿态调整定义规范使用RAMSIS软件的流程:1 bodybuilder 打开新建所需人体数据文件。
2打开CATIA In RAMSIS ,在产品下建立一个Part ,专门存放RAMSIS人体模型。
点击start/frastracture/RAMSIS 进入RAMSIS 工作界面。
3 工具栏RAMSIS/manikin/ create,生成一个人体模型。
根据需要选择生成男人,女人。
4工具栏RAMSIS/Manikin/ load databody Dimension 载入在bodybuilder内建立的人体数据文件。
Skin point 载入manv34文件5打开RAMSIS/motion/ task edit 编辑任务2.1正常驾驶座姿定义:正常驾驶任务描述:左脚LEFTPEDEL点约束在FOOTREST平面上,LEFTHEEL约束在地板面上,或者可以使用面约束使脚不要同FOOTREST干涉;右脚RIGHTPEDAL在加速踏板踏下正常驾驶踩踏位置,RIGHTHEEL 约束在地板面上。
双手GRASPCENTER 约束在方向盘的外缘。
视线direction 约束(根据要求:水平向下5到6度或者根据情况设定角度,可以约束眼睛看车前方10m 目标地面)。
注意:检查左脚同离合器不可干涉。
正常驾驶姿态的调整是其他所有姿态调整的基础,所以正常驾驶姿态调整的准确性非常重要。
2.1.1驾驶姿态需要的人体皮肤点:H 点RIGHTHEEL, RIGHTPEDEL, LEFTHEEL, LEFTPEDAL, RINNERGRASPING,LINNERGRASPING, 有时根据需要可能需要LEFTOUTBALL.等皮肤点2.1.2几何点:1 R点行程(线)2地板面3加速踏板面或中心线(右脚踏板未踏下的位置,加速踏板踏下位置)4搁脚板的面(左脚)5方向盘目标点,线,或面(左手)6方向盘目标点,线,或面(右手)2.1.3约束任务TargetDirectionPelvis rotation =0,02.1.4补充解释:1正常驾驶姿态确定后:将H点在Target的约束项取消,在fixation 中将H点固定在目前正常驾驶位置。
(原因:将人体模型的h点固定到他选择的座椅行程的位置,在人体去做其他动作时是不能移动其他座椅,开车时不可能发生移动座椅再去做其他如换档的动作的情况)2 正常驾驶姿态确定后:可以将靠背角(Torso Posture)约束固定为目前的乘坐角度。
操作:Torso posture / update to current Posture/ ACTIVE。
3方向盘握点的选择原则:在方向盘四周的各个点都可以和人手约束,但是在正常驾驶情况下在双手分别握住方向盘表面的(3点9点或2点10点的位置)。
方向盘可调方式:针对不同的方向盘可调方式,可以相应的约束:1当方向盘可调节情况为几个极限位置,可作方向盘在极限位置情况下的驾驶姿态。
或者不要约束双手方向盘握姿,先让人体选择其乘坐的位置,fix 人体H点乘坐位置;然后将人体双手约束在方向盘的握点。
2当方向盘为无级可调时,握手的位置点便形成一个面或线,让人手约束在这个面或线上,让人体自动找到自身舒适的位置,从而调节方向盘到这个位置。
然后校核方向盘与仪表板的可视性,以及其他组合开关的可视性。
(通过该方法,可以找到人体模型驾驶时适合自己使用的舒适的方向盘位置)2.2 操作换档(第一档)姿态定义2.2.1 换挡手柄位置校核(第一挡)需要的人体皮肤点:2.2.2 几何点:1地板面2加速踏板面或中心线(未踏下的位置)3离合踏板点或中心线(完全踏下的位置)4换挡手柄最上端点(第一挡位置)2.2.3约束任务:targetlimit surfaceFixationdirection(当人腿部脚部与周围无干涉情况时,在direction 中可以不用约束人脚方向朝向X向。
以下其他姿态通用)2.3 操作换档(第五档)姿态定义2.3.1 换挡手柄位置校核(第五挡)需要的人体皮肤点:2.3.2几何点1地板面2加速踏板面或中心线(未踏下的位置)3离合踏板点或中心线(完全踏下的位置)4换挡手柄最上端点(第五挡位置)2.3.3约束任务:同2.2.3所示2.4手刹姿态(释放状态向拉紧起始操作)2.4.1握手刹(释放状态)需要得皮肤点2.4.2几何体1地板面2制动踏板踏点或中心线(完全踏下的位置)3离合踏板踏点或中心线(完全踏下的位置)4释放手刹点.(最前上部顶点)2.4.3约束任务TargetFixationDirection2.5手刹姿态(拉紧状态向释放起始操作如坡起过程)2.5.1握手刹(拉紧手刹)需要的皮肤点2.5.2 几何体1地板面2加速踏板中心线或面(未踏下的位置)3离合踏板踏点或中心线(完全踏下的位置)4拉紧的手刹点.(最前上部顶点)2.5.3约束任务。
TargetFixationDirection2.6 扶手位置姿态调整(右手为例):2.6.1皮肤点正常驾驶时需要的皮肤点,可以激活皮肤点2.6.2几何体扶手的几何面,(如果有功能按钮,提取扶手上功能按钮的中央按点)。
如果未确定扶手的位置可以做plane平面代替。
2.6.3约束任务:起始姿态:正常驾驶任务计算的结果姿态。
Target:Fixation:Limit surfaceGrasping手姿态:左手:选择grasp softly右手: 根据具体情况选择press或者其他手势。
. Pelvis ,rotation = 0,0Direction:2.7 旋钮类姿态定义2.7.1皮肤点除正常驾驶需要皮肤点外,还需要皮肤点rightthumb ,rightindexfinger , 用skinpoint 功能激活皮肤点MG3R0105 作为中指的操作点。
2.7.2 几何点旋钮类的几何体提取原则:在旋钮操作圆柱面的中间位置取一个圆,或者在该圆周上取三个点程90度间距分开。
可选取的点可以是正常操作位置,也可以是转动到极限位置的点。
2.7.3约束任务1在正常驾驶姿态基础上2 fixation:H点,左手wrist-joint-l,lumber-sacrum-joint点3 target: 三个手指点分别约束在旋钮圆周上或者直接约束到点上。
Target :point Of Vision 和旋钮面中心点约束。
4grasping mode: 右手free5 Pelvis : rotation 0,02.8 后排乘员的乘坐姿态定义2.8.1人体皮肤点:LEFTPEDAL,LEFTHEEL,RIGHTPEDAL,RIGHTHEEL,H-point.2.8.2几何点:1 后排座椅的R点2地板面2.8.3约束任务(选择passenger姿态库)TargetsName; ;Env.Object Distance (mm)H-point; 点.54.顶点0.00RIGHT HEEL floormid.Face 0.05LEFTHEEL; floormid.Face 0.07RIGHTPEDAL floormid.Face 0.05LEFTPEDAL; floormid.Face 0.07Limit SurfaceName Env.Object Orientation;lower-arm-sf-r armrestadjust (0.00/0.00/1.00); Fixations无Joint无2.9 静态校核上下车2.9.1人体皮肤点:LEFTPEDAL,LEFTHEEL,RIGHTPEDAL,RIGHTHEEL,H-point.2.9.2几何点:1座椅的H点2地板面3地面面4门槛面5车外门槛下沿2.9.3约束任务(选择passenger姿态库)Z-Translation;;DirectionShort Name;Name;Element Axis;Direction;Direction Angles;Distance (deg);StatusBalanceLeft Foot;Right Foot;Gravity Vector U;Gravity Vector V;Gravity Vector WPreadjustment BodypointPHPT;Torso PostureInteraction Manikin-Seat2.10站立姿态所需皮肤点,LEFTPEDAL,LEFTHEEL,RIGHTPEDAL,RIGHTHEEL,right INDEXFINGER,POINT OF VISION。
几何体:门把手开启点地面2.10.1站在发动机舱/后备箱姿态(舱门关闭):起始姿态描述:人体站立在发动机舱/后备箱后部,保持正直,门关闭距离:与门的距离,根据门的情况,人员必须站立在当门开时不能被门碰到的安全距离。