基于人机工程学的汽车布置方法研究

摘要

汽车人机工程学（人因工程）的研究对象是人-车-环境系统，其核心内容是改善驾驶舱内所有乘员的驾乘舒适性和驾驶员的劳动条件，其目标是乘员的安全、健康、舒适、高效，力求使整个人-车-环境系统的性能达到最优。
　　整车总布置是一项贯穿整个车型开发过程的设计工作，是一个反馈协商，调整的过程。整车总布置从技术先进性，生产合理性和使用要求出发，正确选择性能、质量和主要尺寸参数，提出总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求，保证整车性能。人机工程布置设计，不仅能影响车内零部件的布置、车内乘坐空间以及乘坐舒适性，还会影响整车的内外饰造型和整车尺寸参数，进一步影响整车的性能和市场竞争力。因而在汽车开发设计过程中，应根据人机工程学进行合理的布置，确保驾驶员视野、乘坐舒适性以及操作方便性。
　　随着计算机技术的发展，汽车总布置已经从二维设计过渡到以3D数字化设计为主的计算机辅助设计（CAD）时代，并在总布置设计应用数字样车分析同步工程，碰撞模拟以及运动仿真等。
　　本文主要从总布置（PACKAGING）角度出发，结合十几年主机厂车型设计实际的布置经验，以SAE标准作为依据，对整车布置的作业规范、工具方法以及人机工程学在其中的应用作了大体的总结和深入的研究。
　　以CATIA和UG作为平台，通过运用人机工程学的工具（H点、眼椭圆、头部包络、手可触及界面以及假人数字模型）对乘员舱内部空间、驾乘舒适性、乘员视野、部件可视性、部件可操作性以及乘员上下车方便性的实际应用来阐述人机工程学在车辆设计中的意义。并基于人机工程的乘用车总布置方案进行分析研究，总结出应用人机工程进行总布置的开发的设计方法。
　　本文所做的总布置总结和研究，对于企业节约成本、缩短整车开发周期、优化产品研发流程具有实际意义。

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第1章 绪 论

1.1 课题的背景

1.2 汽车人机工程学的发展历史和国内外研究现状

1.3 汽车总布置及人机工程学概述

1.4 本课题的主要内容和意义

1.5 本章小结

第2章 人体参数及数字模型的建立

2.1 人体模型概述

2.2 人体尺寸参数

2.3 人体数据的统计处理

2.4 应用CATIA和UG建立人体模型

2.5 本章小结

第3章 人机工程学的布置工具

3.1 人机工程学布置设计工具简介

3.2 汽车驾驶员头部包络

3.3 汽车驾驶员眼椭圆

3.4 驾驶员手可触及界面

3.5 人机工程关键硬点的确定

3.6 本章小结

第4章 人机工程学在汽车设计过程中的应用

4.1 人机工程总布置基本参数的确定

4.2 人体坐姿校核

4.3 视野校核

4.4 方向盘障碍盲区校核

4.5 手伸及界面的应用校核

4.6 上下车方便性校核（前排）

4.7 乘用车内部空间校核（前排）

4.8 本章小结

第5章 结论和展望

5.1 结论

5.2 创新点

5.3 展望

附 录A

附 录B

参考文献

致谢