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虚拟仿真引领汽车人机工程新潮流

已有 2836 次阅读 2012-12-17 12:57 |个人分类:栏目:封面图片说明|系统分类:观点评述|关键词:学者| 仿真, 潮流

      车辆产品带来了交通便利性,改变了社会的产业结构甚至生活方式。随着车辆技术发展和产品演进,设计师除了赋予汽车基本的代步功能外,更关注其在使用过程中的舒适度。评价车辆产品舒适度的一个重要因素是人体舒适性。人体舒适性被消费者视为判断和选择的重要参考因素。
      人机工程学是20世纪70年代后逐渐发展起来的新兴学科,其研究对象主要是人与机械的关系。在汽车设计行业,人机工程学主要考量以下人体感知:① 驾驶员及乘员乘坐的舒适度,长时间乘坐疲劳度;② 驾驶员及乘员操作便利性;③ 驾驶员及乘员对乘坐环境(舱内)感知及适应性。
      在汽车设计过程中,需要在有限的尺寸限定内给乘员提供一个尽可能大且舒适的乘坐空间,让乘员操作舒适便利,且长期操作不易产生驾驶疲劳。因此,过程的最优化、目标的最优化已成为设计工作的一项重要原则。计算虚拟技术的发展,使得人机工程相关开发工作变得更加高效。设计师采用计算机辅助人体数字系统,结合试验优化理论对汽车总布置设计中的乘员姿态进行设计和分析,有两大优势:① 可以节约产品的设计成本,缩短产品的设计周期;② 能够有效整合设计理论、方法与数据,将设计理论、方法、数据有效地整合到新产品的设计流程中,从而能够从人机工程角度做出更优化的设计。
      在车辆人机工程设计方面,虚拟分析软件RAMSIS作为目前全球领先的人机工程分析软件,其强大的数据库、良好的操作界面和可视化界面,大大提升了车辆开发速度和开发质量。目前80%以上的轿车制造商已经采用虚拟仿真技术进行人机工程的设计。在国内,广汽、大众、上汽通用五菱、华晨金杯、陕西重汽等采用了这种设计方法,用于分析设计过程中涉及的手伸及界面、疲劳程度、舒适性、力量、视野、安全带等人机方面参数。
      《科技导报》2012年第33期第18—21页刊登了王娅等的论文“基于响应面方法的乘员坐姿优化”,采用计算机仿真技术,结合优化理论,对乘员的坐姿进行了舒适性分析,有助于在设计初期阶段确定较优的乘员姿态。对设计结果进行物理样机验证,提出了设计乘员坐姿的一种思路。本期封面图片由王娅提供,本期封面由金功博设计。(责任编辑   马骁骁)


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