摘要：在本篇文章当中我们主要是简述了人体工程学当中关于汽车座椅设计参数与人体尺寸两者之间的关系探讨。并且从一定的程度上讨论了人体姿态、人体尺寸范围和座椅参数的选择，从而在最大的限度当中讨论了振动对人体和座椅强度设计的影响。
关键词：人体工程学；汽车座椅；设计
引言：
在当前我们都了解到，对于汽车座椅而言，它是汽车当中的关键部件之一。汽车座椅是人体与汽车两者进行紧密接触从而直接触发保护的装置，它是汽车中的一个重要组成部分。因此在当前有效的合理对车座进行相关设计，从而可以使得为驾驶员提供安全、舒适、操作方便、疲劳驾驶等一系列的体验。另外对于座椅设计而言，除应当符合人体工程学外，还应满足法律、法规和顾客的特殊要求，并考虑良好的制造工艺。
1.座椅在汽车中的功用
汽车座椅它是汽车驾驶过程中，驾驶员的一个重要控制支撑平台。在进行驾驶的过程当中，所有驾驶员的控制操作都是在座椅当中来进行完成的。那么这就需要座椅能提供良好的人机界面。并且座椅在行驶对过程中也需要有着一定的保护作用，从而在最大的限度当中减少车辆振动对人体的造成冲击伤害。因此在当前如何减少当出现紧急情况的时候，车辆对驾驶员造成的伤害，如突然刹车、追尾、急转弯、侧面碰撞等一系列的伤害因素，因此在当前我们需要便需要精心设计的座椅，从而使得它能够成为驾驶员的救生伞。
2.人体尺寸在汽车中的姿态研究
对于人体而言，它是由关节和骨骼来进行组成的。人体的姿态主要由各运动关节的角度从而进行决定，这就需要使得在每一个关节的活动当中，使其活动的范围有一个最佳的间隔。让人体不会出现疲劳，人体背部肌肉松弛等情况发生，并且也不会造成血管遭受压迫，血液循环正常。因此只有在这种状态当中，才能使得人体在驾驶的过程当中感到舒适。在这一个过程当中，我们可以从人体舒适的姿势参数可以看出，为了在最大的限度当中防止人体在此位置向前滑动，坐垫应与水平面成3到10度的夹角，并且还需要让背与水平面之间的角度为100度到110度之间。由此可以明确的了解到当前高度百分比为95%，高度参数为1775，阀座的深度为495，胸宽为315，坐姿臀部为334，坐姿眼高为847。另外在这一个过程当中，我们还需要利用三维设计软件设计H点人体模型，可以对上述参数进行定制。座椅的尺寸范围可以通过比较H点模型和车身上的R点来确定。垫面宽度不应小于330 mml，有侧突的垫宽可为450-550 mm。垫层深度不应大于490 mm。因此为了使驾驶员的腿能够有着可移动的空间，座椅的深度可以是400-450毫米。因此我们还需要使得靠背的宽度与座垫的宽度两者相同，当座椅组装后，靠背深度为480-640 mm，扶手和座椅高度210-220 mm。
3.人体对振动的适应性
根据《人体全身振动耐久性评价》（1502631/1-1985），人体对振动疲劳的工作效率极限曲线如图3所示，在1-80Hz的振动频率范围内，并且对于水平和垂直的方向的平均根加速度我们需要按照一定的标准来进行计算。
在这一个过程当中，我们由图3中的内容能够了解到，人体的疲劳频率在垂直方向为4-8赫兹，在水平方向为1.0-5.0赫兹。因此基于这个频率中，便会使得人体容易发生共振和疲劳的现象发生，那么在这种状态下人体的工作效率最低，驾驶的司机也十分容易发生交通事故，那么在当前我们对座椅的设计应当充分的考虑座椅的共振频率。
c为座椅刚度；m为任何座椅质量。
汽车座椅一般由支撑结构——骨架、弹簧、保持座椅表面形状的海绵、调节座椅状态的功能元件——滑轨和角度调节器、座椅表面装饰材料盖等组成。为了能够在最大的限度当中避免垂直和水平方向的共振，可以调节座椅的刚度和阻尼系数。座椅刚度可通过座椅弹簧和海绵的灵活性，或通过添加空气和液压减震器来实现。使人的驾驶感觉处于最佳状态。
4.座椅强度设计
好的汽车座椅不仅舒适，而且足够坚固，可以保护驾驶员。座椅强度主要包括支撑结构强度和调节机构强度。
骨架的强度应保证当座椅受到冲击时，骨架不会断裂、严重变形和脱焊。汽车座椅骨架由钢板冲压、钢板焊接和钢管焊接而成。座椅骨架材料的静强度应满足施加在座椅R点上的530N.m.力矩，以确保骨架和夹具不会失效。简化了座椅靠背骨架的受力状态。座椅靠背的应力状态可以看作悬臂梁结构。座椅靠背骨材料为Q235-B，座椅靠背骨架的受力状态可视为均匀受力系统沿靠背骨架距离产生的力矩，最大的力矩是座椅骨架和靠背骨架之间的连接。
结束语
随着汽车工业的快速发展，人们对汽车座椅提出了越来越高的要求。为了进一步提高座椅的舒适性和安全性，世界各大汽车公司和汽车零部件公司不断加大座椅的研发力度。在座椅的新结构、新技术、新材料的研发和应用中，不断开发各种悬架座椅、电动座椅、计算机记忆座椅、按摩装置、辅助冷热智能空调座椅等，各种辅助装置应运而生，无垫。汽车座椅的发展。座椅的开发和设计应考虑人体参数。人体工程学是座椅设计的必要知识。
参考文献
[1]庄明兴.基于人机工程学的客车驾驶员座椅舒适性研究[D].长安大学,2016.
[2]周权.基于人机工程和虚拟样机的轿车舒适性研究[D].武汉理工大学,2011.
论文作者:马鹤 张亮
论文发表刊物:《知识-力量》2019年9月35期
论文发表时间:2019/8/8
标签：座椅论文; 人体论文; 骨架论文; 靠背论文; 汽车座椅论文; 驾驶员论文; 工程学论文; 《知识-力量》2019年9月35期论文;