基于人机工程的作业体力疲劳度分析模型及应用研究

摘要

随着社会的发展与科技的进步，人机工程学受到越来越多的关注，在船舶、核电等领域，由人引发的事故多占到六成以上，不良的人机工程设计引发的作业疲劳更是安全事故的主要诱因。因此，在进行作业任务设计时，对作业任务的疲劳度的评估成为不可或缺的一部分。在作业任务设计阶段，进行合理的作业体力疲劳度评估，在设计阶段合理控制作业人员体力疲劳度，避免由于疲劳引发的安全事故的发生。本文以作业体力疲劳为出发，研究的主要内容如下:
　　(1)分析了国内外对人体作业疲劳度的相关研究，通过对不同的疲劳度评价方法特点的对比，分析了现有评价方法存在的问题。
　　(2)根据现有问题，选择合理的体力疲劳度评估方法与指标并建立了一套体力疲劳度综合指标评价体系。并根据各个评估指标的特点对指标进行一致化处理与无量纲化处理，以进行综合评价。
　　(3)根据确立的体力疲劳度指标评价体系，选择层次分析法及熵值法确定指标权重并建立体力疲劳度量化模型，并根据选择的体力疲劳度评价方法与建立的体力疲劳度量化模型确定具体的评价步骤。
　　(4)根据建立的体力疲劳度评价模型及具体的体力疲劳度评价步骤，建立了一套基于DELMIA软件的作业体力疲劳度二次开发仿真平台，选取了适当的二次开发技术，设计虚拟仿真评估程序以实现作业体力疲劳度的快速评估。
　　(5)根据本文提出的作业体力疲劳度指标评价体系及具体的体力疲劳度评价模型和评价步骤，基于DELMIA软件构建了船舶生活舱室的虚拟仿真环境，通过对船舶起居室作业的分析与评价，验证了体力疲劳度评价方法与二次开发仿真平台的合理性。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1课题研究的目的与意义

1．2体力疲劳度的国内外研究现状

1．2．1体力疲劳度的国外研究现状

1．2．2体力疲劳度的国内研究现状

1．3体力疲劳度评价方法

1．3．1主观定性分析方法

1．3．2观定量分析方法

1．3．3主客观相结合的整合模型

1．4本文主要研究内容

第2章作业体力疲劳度评价指标体系研究

2．1建立体力疲劳度指标评价体系

2．1．1作业疲劳因素

2．1．2作业疲劳度指标评价体系

2．2评价指标体系各评价指标的评估

2．2．1作业姿势指标

2．2．2体力负荷指标

2．2．3作业时间指标

2．2．4作业布局指标

2．3评价指标的一致化与无量纲化处理

2．3．1各个评价指标的一致化处理

2．3．2评价指标的无量纲化处理

2．3．3定性指标的定量化处理

2．4本章小结

第3章作业体力疲劳度量化模型研究

3．1综合评价方法对比

3．2体力疲劳度指标权重的确定

3．3体力疲劳度评价步骤

3．4本章小结

第4章作业体力疲劳度仿真平台开发

4．1 DELMIA二次开发技术

4．2开发环境设置

4．3仿真平台程序开发

4．3．1仿真平台开发流程的确立

4．3．2仿真平台的设计语言

4．3．3仿真平台控件的选取

4．3．4仿真平台事件的选取

4．3．5仿真平台语言类库的选取

4．4仿真平台功能的实现

4．4．1仿真平台界面设计

4．4．2动作拾取功能的实现

4．4．3评分生成功能的实现

4．5本章小结

第5章作业体力疲劳度应用实例研究

5．1作业体力疲劳度应用

5．2人体及操作台三维模型的建立

5．2．1人体模型的建立

5．2．2起居舱室设备建模

5．3作业任务分析

5．4体力疲劳度评估应用

5．4．1评价集与隶属度函数的建立

5．4．2评价指标值预处理与计算隶属度

5．4．3各指标权重的确定

5．4．4模糊综合评价

5．4．5结果分析与改进

5．5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢