第四章汽车造型技术基础__人机工程学

第四章汽车造型技术基础本章内容•第一节人机工程学基础•第二节空气动力学基础•第三节汽车车身结构§1人机工程学基础人机工程学的概念:通过对人体各部分尺寸、质量、生理、心理特征的研究，找出统计规律，研究人与机器、周围环境共同配合如何达到最佳状态以发挥最高功效的一门学科。汽车设计常运用人机工程学进行车身总布置设计等。1车身总布置设计的内容①确定车身内部、外部主要尺寸；②确定驾驶员操作位置及乘客座位位置；③校核各项性能法规所要求的尺寸，如风窗刮扫面积及视野性；④承载式轿车车身为各总成提供的支承方式和尺寸；⑤确定车前板制件的尺寸界限，根据前轮跳动图确定前翼子板及挡泥板的形状；⑥布置车身附件及其他装置。2人体尺寸的选取2.1百分位的概念设随机变量，有一个数使则称是该正态分布的第百分位点。第百分位的某项人体尺寸数值，意味着有的人的该项尺寸。P%PP%PXPP),(~2NX人体基本尺寸图表人体模型库2.2满足度的概念应用举例１、座椅坐垫离地高度H=400mm，问分别适合于百分位多少的男、女乘客？２、某汽车驾驶座靠背下缘至油门踏板距离Ｌ有两个方案，L1=950mm，L2=900mm，试问分别适合多少男、女驾驶员？3Ｈ点人体模型H点人体模型由相互铰接的座板与背板,以及大腿杆、小腿杆、足部、头部空间探针以及若干重块和量角器等部件组成。H点装置3Ｈ点人体模型3.1H点和R点H点（Hippoint):人体模型的大腿与躯干的铰接点（胯点），用来确定人体的乘座位置。R点（SeatingReferencePoint，SgRP）：座椅参考点，即座椅调节到最后、最低位置时的H点，是车身总布置设计的一个基准点。3Ｈ点人体模型3.2H点人体样板4眼椭圆4.1眼椭圆的由来和测定4.2眼椭圆的含义①由于驾驶员观察道路的姿势，眼椭圆的长轴在侧视图和俯视图中与纵向轴线存在夹角，分别为－6.4度和5.4度。②眼椭圆按实际用途可分为第90、95、99百分位，其含义表示眼椭圆圆周上任意一条切线的性质。4.3眼椭圆的绘制步骤1、利用人体模板（5、95百分位）进行驾驶员座位的布置，保证姿态角满足舒适性要求，确定座椅最前、最后Ｈ点位置；4.3眼椭圆的绘制步骤２、根据Ｈ点水平行程和眼椭圆的百分位，查表确定眼椭圆的长轴和短轴；4.3眼椭圆的绘制步骤３、绘制眼椭圆自身坐标线X-X，Y-Y，Z-Z，并根据Ｈ点水平调节量，查表确定眼椭圆中心在自身坐标系的偏移量X，Ｚ，Ｙ左眼，Ｙ右眼；4.3眼椭圆的绘制步骤４、作出眼椭圆长轴在侧视图及俯视图上的倾角；５、绘制眼椭圆。4.4眼椭圆在车身视图上的定位１、选择适当的眼椭圆样板；２、在侧视图定位：由最后Ｈ点，向上作垂直工作线，并量取635mm，作水平工作线；其交点是座椅靠背角为25度时，眼椭圆自身坐标系原点所在的位置。座椅靠背角不为25度时4.4眼椭圆在车身视图上的定位３、在车身俯视图的定位:确定眼椭圆中心与汽车纵向中心线、转向盘中心的距离；B类汽车是指H点高度在405～530mm范围内且方向盘直径在450～560mm范围内的汽车。通常包括中型及重型载货车及一些大客车，则用0.15*(W3-W7)/2。A类汽车是指H点高度低于405mm且方向盘直径小于450mm的汽车，包括轿车、旅行车；5头廓包络线5.1平均头廓线根据50百分位身材的男、女驾驶员及乘员头部特征点统计尺寸绘制的表示乘座状态下的头廓线。5头廓包络线5.2头廓线包络线头廓包络线是指一群驾驶员或乘员乘座汽车时其头部轮廓的界限，有不同的百分位，用以确定车身内部顶蓬的高度。4.5头廓包络线5.2头廓线包络线头廓包络线应用——确定车顶线编号项目女性第5百分位男性第95百分位L1手长170190L2前臂长200245L3上臂长240295L4躯干长400477L5大腿长350433L6小腿长350425L7踝关节高90105L8鞋长253305R1肩关节至背后98110R2髋关节至臀后部105113R3髋关节至座平面垂距7380B胸厚200220编号项目女性第5百分位男性第95百分位L1手长170190L2前臂长200245L3上臂长240295L4躯干长400477L5大腿长350433L6小腿长350425L7踝关节高90105L8鞋长253305R1肩关节至背后98110R2髋关节至臀后部105113R3髋关节至座平面垂距7380B胸厚200220上海通用别克君威Regal3.0长安福特嘉年华Fiesta1.6北京现代索纳塔Sonata2.0上海大众高尔Gol两门轿车东风雪铁龙莎拉Xsara2.0郑州日产帕拉丁Paladin四轮驱动五门两厢越野车6眼椭圆在汽车视野设计中的应用6.1前方视野性前方视野性包括保证驾驶员在交通路口的停车线内能看到交通灯和其他交通标志；前风窗玻璃有足够的透明区；对A立柱双目障碍角的限制；风窗刮扫区及刮净率的要求等。注：轿车前方视觉盲区大约1.4-2.4m，大型客车大约3m。6眼椭圆在汽车视野设计中的应用6.2风窗玻璃刮扫区域及刮净率轿车刮水器刮扫面积要求6眼椭圆在汽车视野设计中的应用6.3A立柱双目障碍角6.4后视野性①对于驾驶员侧后视野,驾驶员借助外后视镜必须能看到水平路面上一段宽度至少为2.5m的路面区域,该区域的右边与汽车纵向基准面平行,且与汽车最外侧点相切,并从驾驶员眼点后方10m处延伸至地面。②对于非驾驶员侧后视野,驾驶员借助外后视镜必须能看到水平路面上一段宽度至少为3.5m的路面区域。该区域左边与汽车最外侧点相切,且平行于汽车纵向基准面,并从驾驶员眼点后方30m处延伸至地面。并且还要求驾驶员借助后视镜能够看到宽度大于0.75m,并从驾驶员眼点后方4m至与上述区域相接的视野区域。