基于不同身材驾驶员体压分布的座椅舒适性研究.pdf

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1、2017年(第39卷)第3期汽车工程AutomotiveEn西neefing2017(V01．39)No．3doi：10．19562／j．chinasae．qcgc．2017．03．017基于不同身材驾驶员体压分布的座椅舒适性研究陈俊豪，任金东，刘涛(吉林大学汽车工程学院，长春130022)[摘要]为研究不同身材驾驶员体压分布的特点和腰部支撑对乘坐舒适性的影响，首先构建了3个典型身材(5，50和95百分位)的人体有限元模型，模型中包含骨骼、软组织和皮肤3种材料，并采用驾驶姿势的级联预测模型来调整人体的

2、姿势；建立了包含腰部支撑的座椅有限元模型；接着将座椅和人体模型组装一起，并施加边界条件，对体压分布进行了仿真，着重分析驾驶员身材和腰部支撑对界面压强和软组织应力的影响；最后进行体压分布主观评价实验。通过数据对比和主观评价，建立了体压分布与乘坐舒适性的关系，证实了腰部支撑对提高座椅舒适性的作用。关键词：体压分布；腰部支撑；人体模型；主观评价；乘坐舒适性AStudyonSeatComfortBasedonBodyPressuresDistributionofDriverswithDifferentStat

3、uresChenJunhao．RenJindong＆LiuTaoAutomotiveEngineeringCollege，JilinUnwersity，Changchun130022[Abstract]Tostudythebodypressuredistributioncharacteristicsofdriverswithdifferentstaturesandtheeffectsoflumbarsupportonseatingcomfort，finiteelement(FE)modelsforhu

4、man—bodywiththreetypicalstatures(5th，50thand95thpercentile)areconstructedfirst，whichcoversthreekindsofmaterialforskeleton，softtissueandskinrespectively，andaseatFEmodelincludinglumbarsupportisalsocreated，withdriverpostureadjustedbyusingcascadepredictionm

5、odel．Thenseatmodelandhuman—bodymodelareassembledtogetherwithboundarycon—ditionsapplied，andasimulationonbodypressuredistributionisconductedtoemphaticallyanaly’zetheeffectsofdriver’Sstatureandlumbarsupportoninterfacepressureandthestressinsofttissue．Finall

6、yasubjectiveevaluationtestonbodypressuredistributionisperformedandwithdatacomparisonandsubjectiveevaluation，therelationbe。tweenbodypressuredistributionandridingcomfortisestablishedandtheeffectsoflumbarsupportonseatcomfortenhancementiSverified．Keywords：b

7、odypressuredistribution；lumbarsupport；humanbodymodel；subjectiveevaluation；ridingcomfort日!J百座椅作为汽车上最重要的人机界面，其舒适性越来越受到重视。研究表明，乘员人体一座椅界面问的体压分布是衡量座椅静态舒适性的重要评价指标‘卜71。针对体压分布方面的研究主要集中在以下几方面：(1)体压分布实验和座椅静态舒适性评价方法；(2)座椅设计因素对体压分布的影响和座椅的改进设计；(3)体压分布的仿真计算和评价方法。在体压分

8、布实验和座椅静态舒适性评价方面，原稿收到日期为2016年7月4日。通信作者：任金东，副教授，E—mail：renjindong@163．com。汽车工程2017年(第39卷)第3期研究表明体压分布与座椅舒适度明显相关，常用人体与座椅之间的平均压力、最大压强和压强梯度等物理量来评价座椅的舒适度¨。11

9、。在座椅设计因素对体压分布的影响方面，研究者通过实验研究不同形状、不同座椅设计参数(靠背和坐垫倾角、腰部支撑量等)和不同海绵材料对体压分布的影响，从而利用这