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摘 要：在汽车布置设计工作中人机工程占有至关重要的地位,汽车生产商必须对人机工程的作用给予足够的重视,加大对人机工程在汽车布置设计中的研究力度.本论文的主要内容就是对人机工程在汽车总布置设计中的应用进行了简要的分析,分析了汽车总布置设计中所涉及的相关概念和一些定义,希望能够为汽车总布置设计工作作出一定的贡献.
关键词：人机工程；汽车总布置；应用分析；工程设计；汽车；人体模板
1. 对人机工程相关内容的简要分析
人机工程也叫人因工程,其是自上世纪中发展起来的边缘性学科,人因工程的主要出发点为人类的生理和心理具有的特点,主要研究对象是人、机器以及同周围环境的各种关系、作用以及规律,人机工程学科属于综合性的学科,该学科的主要目的是保证工作人员在工作的过程中对机器有着“更加安全、更加健康、更加舒适、更加高效”的感觉.人机工程已经在汽车的开发和设计工作中发挥了十分重要的作用,工作人员在设计的过程中会根据新产品（新车）具有的特点,做出更加科学、合理的布置设计.汽车布置设计工作会对汽车内的空间利用率有着影响,并且还能提升汽车使用的舒适程度,决定着车辆的外形、尺寸等参数,最终会对汽车的整体性能和市场上的竞争实力有着决定性的影响.因此,汽车生产商必须使用人机工程设计方法进行汽车总布置设计工作,才能生产出更加人性化、更加符合消费者需求的产品.
2.对汽车生产中人机工程设计相关内容的简要分析
2 1 对汽车人机工程设计工作中主要任务和相关要求的简要分析
汽车的设计和开发工作的核心为人性化,即必须以人为中心进行.只有这样设计出来的汽车才能提升驾驶人员驾车的舒适性、便捷性,并且还能让驾驶人员在驾车过程中不容易产生疲劳,提升行车的安全性和稳定性.
设计人员在进行汽车的设计和开发工作时必须将驾驶人员的各种身材考虑在内,由于汽车的布置方案只有一种,想要保证布置方案更好的适应各种身形的驾驶人员,提升驾驶的舒适性,设计人员必须对人机工程给予足够的重视,对人机工程作出仔细的研究.比如,在对油门踏板进行操作的过程中,具有较高身高的驾驶人员的座椅位置同具有较低身高的驾驶人员年的座椅位置相比更加靠后,见图1.
在对驾驶人员的操作姿势进行研究分析之后发现,可以通过对座椅、踏板、方向盘位置以及驾驶人员坐姿进行调整,就能提升驾驶过程的舒适性,见图2.
2 2对人体模板及百分位相关内容的简要分析
当前,人机工程中使用最为广泛的仿真模型就是人体模板,研究人员对人体数据进行测量之后,就能结合这些数据制造出具有标准人体尺寸的人体模板.什么是百分位呢?百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比.以第5百分位、人体身高尺寸为例,表示有5%的人身高等于或小于该尺寸.百分位表达方法已经在国际上得到了非常广泛的应用.目前百分位主要包括三档：第一,第五百分位,这种百分位指的是驾驶人员群体中有将近5%的人的身形适合这种设计,剩余的95%的驾驶人员年的身形要更为高大；第二,第五十百分位,这种百分位指的是驾驶人员群体中有将近50%的人的身形适合这种设计,剩余的50%的驾驶人员年的身形要更为高大；第三,第九十五百分位,这种百分位指的是驾驶人员群体中有将近95%的人的身形适合这种设计,剩余的5%的驾驶人员年的身形要更为高大.
在汽车人机工程设计中,设计师根据设计对象的结构特点和设计参数来选用适当百分位的人体模板.通常在确定手臂活动的可及范围和脚踏板的位置时,宜选用小身材的人体模板（如第5百分位）；而在确定内部空间尺寸时,如腿、脚活动的占有空间、人体、头、手、脚的通过空间等,宜选用大身材的人体模板（如第95百分位）.设计人员在进行汽车总布置设计工作的过程中,必须将人体模板和百分位的使用给予足够的重视.
3.对汽车开发过程中人机工程设计相关方法的简要分析
3 1 对前期开发内容的简要分析
汽车开发的前期阶段流程如下：项目启动→对市场进行调查→确定车型目标→对技术和经济指标进行分析→确定设计方案.上述流程完成之后能够得到汽车新产品的技术指标和经济指标,最终就能得出汽车布置设计方案.
3 2对整车尺寸的简要分析
在进行车辆设计工作的过程中,设计人员必须将人机工程的要求考虑在内,从车内开始向车外进行布置设计,首先要确定好车内空间,再对发动机舱和行李箱做出设计,这样不仅能够提升驾驶人员行驶车辆的舒适性和安全性,还能有效降低车辆尺寸,提升车辆的整体性能.除此之外,车辆的前后保险杠必须符合标准,尤其是缓冲部分,太长就会造成生产浪费,如果过短就会影响驾驶人员的行驶安全性.
3 3对最小离地间隙确定的简要分析
在对小轿车进行车内空间布置设计的时候,必须结合当前已有的最小离地间隙标准进行,其中汽车离地间隙相关数据见表1：
3 4对乘员设计基准点R和及座椅调整尺度的简要分析
设计人员在确定设计基准点R的过程中要结合第九十五百分位二维H点人体模板.设计人员要先寻找合理的地板平面线,通常要将其设计成为水平线.要将加速踏板上的H点人体模板上的脚跟点当成基准点,将地毯压缩之后厚度为15毫米,还要将座垫和靠背的实际压缩量考虑在内,见图3.
3 5对汽车脚踏板布置设计的简要分析
下图从左面到右面依次为汽车的离合器踏板、制动踏板与加速踏板,布置设计的基准为座椅R点Y平面中心,高度依次变低,具体见下图4、图5和表2.
如果座椅是固定的,那么在侧视图中的头廓包络线模板上的X轴同Y轴的交点必须同靠背角上的T点相重合.设计人员通常利用眼椭圆确定视觉关系,依靠此完成汽车布置设计工作.设计驾驶人员的目视范围,同时明确了汽车内部同外部环境中的视觉变化.
4.对汽车布置设计工作中人机工程未来发展的简要分析
当前科技发展极为迅速,并且数字化设计已经得到了飞常广泛的应用,人机工程已经在汽车布置设计中发挥了巨大的作用,同时也变得更加准确.未来的人机工程正在向着信息处理能力的方向发展,围绕着人—机一环境不断完善.
5.结语
综上所述,汽车生产商必须对人机工程的合理运用给予足够的重视,尤其是在汽车布置设计工作中,只有依靠人机工程才能生产出更加适合人们驾驶的汽车,赢得更多消费者的喜爱,不断提升自身的竞争能力,取得更高的经济效益.
参考文献：
[1]汽车副仪表台总布置计算机辅助设计[J]．沈晓平,袁焕,余俊,皮胜文,企业家天地（理论版）.2016( 02)．
[2]周一鸣,毛恩荣．袁焕,余俊,皮胜文．车辆人机工程学[M]．北京：北京理工大学出版社．2015.
[3]基于人机工程学的汽车驾驶模拟器座椅布置设计[J]袁焕,余俊,皮胜文．黄石理工学院学报.2016(0l)．
作者简介——
张露：（1982-）,女,硕士研究生,工程师,现工作于上汽通用五菱汽车股份有限公司单位,主要从事总布置设计和对标分析方面的工作.
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人机工程学设计案例引用文献:
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