汽车座椅静态舒适度的评价方法研究

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工 业 技 术103 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 1 汽车座椅的构成和类型

1.1汽车座椅的构成

现代的汽车座椅主要由以下部分构

成:头枕、靠背海绵、靠背骨架、腰部支撑、

调角器、升降机构、滑轨、坐垫、座椅安全

扣、座椅面套、坐垫海绵、坐垫骨架等。汽车

座椅上的每一个部分都会对汽车座椅的舒

适度产生印象。因此在对于汽车座椅的舒

适度评价中,应当考虑到汽车座椅每个部

分设计的整合程度,这对于汽车舒适度评

价体系有重要的借鉴意义。

1.2汽车座椅的主要类型

汽车座椅有不同的分类和类型,不同

的类型应用在不同功用的汽车上面。汽车

座椅按照功用主要可以分为以下几种类

型:儿童安全座椅、乘员座椅、驾驶员座椅

等;汽车座椅按照汽车座椅的形状可以分

为:分离式座椅、半分离式座椅、长凳式座

椅;汽车座椅按照汽车座椅的乘坐人数主

要可以分为:单人座椅、双人座椅、多人座

椅;汽车座椅按照性能和功用可以分为:可

调节式、固定式、可拆卸式。同时随着人们

对于座椅舒适要求的提升,近年来汽车座

椅设计企业设计出了许多具有特殊功能和

个性化的汽车座椅,如:带按摩功能的座

椅、空气悬挂式座椅、可调节冷热的座椅等

等。不同类型和个性化汽车座椅的设计与

研发,使得汽车座椅的静态舒适度大幅度

提升,也使得汽车座椅的安全性得到一定

的提升。因此,在对汽车座椅进行静态舒适

度评价时,应当考虑到不同类型汽车座椅

的不同应用方式和汽车类型。

2 汽车座椅的静态舒适性及人体舒适度

分析

2.1汽车座椅的静态舒适度分析

汽车座椅的舒适性是整个汽车舒适性

设计的重要组成部分,汽车座椅的舒适性

评价主要包括:汽车座椅静态舒适性、汽车

座椅动态舒适性以及操作舒适性等三方面

内容。汽车座椅的静态舒适性主要是指汽

车座椅是否能够为人体的舒适坐姿提供条

件,以及能够提供何种等级的舒适程度。汽

车座椅的舒适程度主要依靠汽车座椅的实

际尺寸、表面的舒适程度、座椅的调节功能

等方面的技术内容。而汽车座椅舒适度的

评价主要是依据人体的舒适坐姿,人体测

量的优化设计数据以及座椅设计的实际尺

寸以及座椅的表面柔软度和舒适度。其中

最重要的是人机工程学和H 点在汽车实际驾驶过程中驾驶者与整个汽车内的布置内容,如:汽车变速箱的操纵杆、油门以及离合踏板、汽车仪表等。这方面的设计要求汽车座椅的设计者要充分的考虑人机工程相关理论知识和交通心理学知识。这样的设计才能够保证驾驶员操作的简便性和乘客的乘坐舒适性,以缓解驾驶者和乘客的疲劳感。汽车座椅而设计中的H 点如是指人体身体与大腿的连接点,即跨点,它是与操作方便性及坐姿舒适性相关的车内尺寸的基准点。针对这样的特点,汽车静态舒适的评价可以从以下三方面进行:汽车座椅的尺度必须参照人体测量学数据确定;座椅可适当调节,以满足坐姿变换;座椅的位置要与其作业空间相协调,便于人员作业。2.2人体舒适模型分析最能够满足人体坐姿舒适度的姿势是使人体的腰部处于最自然的状态,不能够有受压迫到这腰背疼痛的状况。根据人体工程学知识来看,人体最为舒适的姿势的特点及模型是人体的臀部离开座椅的靠背稍往前,要保持人体上身与大腿部呈108°左右的夹角。这样的标准可以最大程度上满足人体舒适度的需要,能够使乘客在乘坐汽车的过程中减少疲劳感,同时能够给乘客提供较大的活动空间,防止肢体的僵硬。人体工程学中的这一研究数据可以当做汽车座椅静态舒适的考察和评价的重要内容。因此在评价体系中对于人体舒适模型的构建有利于对汽车座椅舒适度的考察标准。3 汽车座椅静态舒适度评价体系构建3.1静态舒适度相关分析静态舒适度是以人的主观态度和人体感受程度为标准,主要由人体的生理因素和生理因素两方面构成。静态的舒适度主要受到汽车座椅的材质、设计结构等影响。静态舒适度的标准是人体能够在多种复杂环境下都能够拥有最舒适的坐姿,同时人体的体重能够均匀地分布在汽车座椅的整体,并且能够提供给人体最为良好的触感。并且能够满足人们的个性化需求,如:调整座椅的高低、倾斜的程度、座椅的角度等,满足使用者姿势未定、舒适的需要。3.2汽车座椅静态舒适度评价体系根据上述论述,该文将汽车座椅静态舒适度的评价体系分为以下几个方面:人体压力分布测量。人体的体压分布是指当

人体坐在汽车座椅上且处于静止状态时,汽车座椅对于人体的各个部分所产生压力的承受能力和压力的分布状态和所承受压力的大小。不合适的汽车座椅会导致人体腰部、腿部、臀部的疲劳,增加乘坐汽车的人体整体疲劳程度。具体的测量评价方法是,用体压分布测试仪器获得人椅界面的体压分布图形及其大小,并以此作为座椅舒适度评价的重要依据。在这一过程中,分析所得出的数据可以建构成为人体舒适度模型对人体的舒适度评价考察进一步地量化。体压分布指标的测量主要是使用物理学常用的测量数据如:体压分布指标主要有最大压力P m,均压力P v,最大压力梯度Gm,平均压力梯度Gv,不对称系数Cu,纵向压力分布曲线Pcl和纵向力矩分布曲线ML 等。物理学指标的引入能够一定程度上满足测量和评价汽车座椅的惊天舒适度。体压分布的状态是指,在进行设计的过程中,根据物理学原理和人机工程学原理进行设计,根据长时间的调查分析和研究,最舒适的体压分布状态应当是将人体的大部分重量在坐垫和靠背上以较大的支撑面积和较小的单位压力合理分布,压力分布应无突变,实现从小到大平滑过渡。4 结语汽车座椅的静态舒适度已经成为评价汽车整体舒适度的一个重要方面,对于汽车静态舒适度的评价方法是保证市场上汽车座椅舒适度能够满足乘客和驾驶员舒适度的重要手段。该文从汽车静态舒适度的评价和测量方法出发,设计了汽车座椅静态舒适度的评价分析方法。面对人们对于舒适度要求的日益提升,测量的方法还要进行不断地改进与提升。对于汽车座椅静态舒适的评价体系与行业标准还有待改进与提高。参考文献[1]刘庆谭．材料力学［M］．北京:机械工业出版社,2002:113－125．[2]孙林岩．人因工程［M］．北京:中国科学技术出版社,2003:23－35．汽车座椅静态舒适度的评价方法研究

张志聪

(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院 广东广州 510000)

摘 要:随着经济社会的发展和人们生活水平的日益提升,汽车逐渐成为人们重要的代步工具和身份象征,人们对汽车舒适度的要求也日益提高。汽车的舒适度,除汽车的内部空间、汽车行驶的稳定性、密闭性外,人们对于汽车舒适度最直接的印象是汽车座椅的舒适度。汽车座椅的舒适度主要包括汽车座椅的整体柔软程度、包覆功能,除此之外还要与汽车的内部空间有较好的搭配。该文在对汽车座椅的舒适度与不舒适度的概念分析上,介绍了汽车座椅舒适度与不舒适度的模型,总结国内外有关汽车座椅舒适度的研究现状。论述有关汽车座椅的具体影响因素和总体评价方法,为国内外的汽车座椅行业提供系统的舒适度评价方法。

关键词:汽车座椅 静态舒适性 评价方法

中图分类号:TH122文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(b)-0103-01