人体工程学课后习题及问题详解.docx

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人体工程学课后习题及问题详解

第一章

1、简述人体工程学的定义。

人体工程学是关于探索人与某一系统中各要素之间的相互作用，应用专业理论、原理、数据及各种方法，优化人和整个系统效能的学科。

2、人体工程学的发展主要经历了哪几个阶段？

经验人体工程学、科学人体工程学、现代人体工程学。

3、人体工程学的研究容是什么？

人的特性研究，物的特性研究，环境的特性研究，人、物、环境之间的关系研究。

4、人体工程学的研究方法主要有哪些？

自然观测法、实测法、调查研究法、计算机仿真系统、系统分析评价法。

5、试述人体工程学在家具与室设计中的作用与意义。

因为家具和室设计的基本点都是要围绕“以人为本”的设计理念，其根本目的就是要满足人们的使用功能和精神需求，这就要求家具和室设计必须考虑人体工程学的各因素。

将人体工程学应用于家具和室设计就是要在设计中充分考虑人的特性，考虑人与家具、人与室以及人、家具、室三者之间的相互关系和相互作用，使家具和室设计符合人的生理和心理需要。

如果进行家具设计时忽视了对使用者因素的考虑，就不可能让使用者感到舒适和方便；同样，如果室设计忽视了人的因素，其功能就不能得到很好的发挥，将给人们的生活和工作带来不便。

因此，将人体工程学与家具和室设计相结合就显得尤为必要。

6、为什么现代设计要考虑人、物、环境三者之间的关系？

据有关数据统计，人们每天在家具上消磨的时间约占全天时间的2/3以上，家具在一般起居室、办公室等场所的占地面积约为室的35％~40％，而在各种餐厅、影院等公共场所，家具的占地面积更大。

在某种程度上来说，室面貌取决于家具的风格、色彩和质地。

另外，为了创造出一个实用功能合理、环境氛围适宜的室活动场所，必须考虑如何进行家具布置。

所以说，在设计中重要充分考虑。

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第二章

1、什么是感觉？

它有哪些基本特性？

感觉是人脑对于直接作用与感觉器官的客观事物个别属性的反映。

特性：

适宜刺激、感觉阈限、适应、相互作用、对比、余觉。

2、什么是知觉？

它有哪些基本特性？

感觉是人脑对于直接作用与感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。

特性：

知觉的选择性、整体性、理解性、恒常性。

3、比较感觉、知觉、错觉的区别与联系。

区别：

知觉是在感觉基础上对客观事物所产生的更高一级的认识；感觉是对客观事物个别属性的反映，知觉是对客观事物整体形象的反映，知觉比感觉更深入、完整；错觉则是与客观事物不相符的知觉。

联系：

感觉是知觉的前提、基础和有机组成部分，错觉是与客观事物不相符的知觉。

4、例举错觉现象在设计中的应用。

例如，颜色不同而造成同一物品轻重有别的错觉，小巧轻便的产品涂着浅色，使产品显得更加轻便灵巧，而机械设备的基础部分则采用深色，可以使人产生稳固之感。

5、简述神经系统的功能，以及在人体工程学中研究神经系统的意义。

神经系统是机体的主导系统，全身各器官、系统均在神经系统的一控制和调节下相互影响、相互协调，保证机体的整体统一及其与外界环境的相对平衡；各种感觉的产生也是在神经系统等支配下完成的。

人的特性研究人体工程学研究的重点容之一，而神经系统是人的机体的主导系统，在人体工程学中研究神经系统有利于更加详细系统的研究人的特性，进而研究人与物、环境之间的关系。

6、简述视觉的机能与特性。

视觉机能是视觉器官对客观事物识别能力的总称，它包括视角、视力、视野、视距、色觉、对比感度和视觉适应等。

7、什么叫视野？

试述人在垂直面、水平面的视野及其色觉视野。

视野可分为静视野和动视野两种。

静视野是指头部和眼球固定不动的情况下，眼镜观看正前方无提示所能看得见的空间围；动视野则指头部固定不同而眼球可以转动时所能见到的空间围。

在水平的视野是：

双眼区域大约在左右60°以的区域；人们最敏感的视力是在标准视线每侧1°的围；单眼视野的标准视线每侧94°~104°。

在垂直平面视野是：

最大视区为标准视线以下70°，颜色辨别界限在标准视线以上30°和标准视线以下40°。

8、试述听觉的机能与特性。

9、什么是听觉适应的掩蔽现象（效应）

一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应，称为掩蔽效应。

10、人的肤觉包括哪几种？

试述它们的机能与特性。

包括触觉、温度觉和痛觉。

触觉：

也称压觉或触压觉，皮肤表面承受物体压力或触及物体时产生的一种感觉。

温度觉：

分为冷觉和热觉两种。

痛觉：

刺激强度达到对皮肤组织有破坏作用时，即会引起痛觉。

11、在家具与室设计中应如何考虑肤觉的舒适性？

12、本体觉对人体行行为活动有何作用？

耳前庭系统保持身体的姿势及平衡；运动觉系统，感受并指出四肢和身体不同部分的相对位置。

第三章

1、试述人的反应特性和影响反应时间的因素。

影响反应时间的因素：

刺激的性质，刺激的强度，刺激的多少，刺激与背景对比的强弱，执行动作的运动器官，人的年龄和性别，人的心理准备情况，人的疲劳程度

2、人体运动系统由哪几部分组成？

各组成部分的作用是什么？

组成：

骨、关节、肌肉。

骨是运动杠杆，关节是枢纽，肌肉是动力。

3、骨杠杆的基本形式主要有哪几种？

平衡杠杆、省力杠杆、速度杠杆

4、肌肉施力的方式有哪些？

影响肌力的因素主要包括哪些方面？

静态肌肉施力和动态肌肉施力。

影响因素：

遗传、营养、体重、年龄、性别、训练状况等。

5、试分析人体力量大小与方向的关系.

6、试述人体出力的最佳围。

7、试述人体动作的灵活性与准确性的关系。

8、什么是人体疲劳？

其影响因素主要有哪些？

表示人已经感到疲惫致使工作效率下降或对工作失去兴趣的一种状态。

9、人体疲劳的一般规律是什么？

简述将低人体疲劳的措施。

　①疲劳可以通过休息恢复。

青年人比老年人休息恢复得快，因为青年人机体供血、供氧机能强，在作业过程中较老年人产生的疲劳要轻。

体力疲劳比精神疲劳恢复得快。

心理上造成的疲劳常与心理状态同步存在和消失。

　　②疲劳有累积效应。

未消除的疲劳能延续到次日。

当重度疲劳后，次日仍有疲劳症状。

这是疲劳积累效应的表现。

　　③疲劳程度与生理周期有关。

在生理周期中机能下降时发生疲劳较重，而在机能上升时发生疲劳较轻。

　　④人对疲劳有一定的适应能力。

机体疲劳后，仍能保持原有的工作能力，连续进行作业，这是体力上和精神上对疲劳的适应性。

工作中有意识地留有余地，可以减轻作业疲劳。

措施1、保证休息和睡眠。

2、均衡营养3、维生素摄入要充足。

4、注意食物的酸碱性

10、人体疲劳的种类主要有哪些？

测定人体疲劳的常用方法有哪些？

种类：

肌肉疲劳、慢性疲劳、局部疲劳、全身疲劳、精神疲劳、生理节奏疲劳

测定方法：

生化法、生理参数测试法、主观评价法、动作行为观察法。

第四章

1、人体测量的主要容有哪些？

身高、臂长、腿长、手指长、颈围、胸围、腰围、臀围、大腿围、跟腱长、坐高

2、常用的人体测量方法有哪些？

接触性测量方法和非接触性测量方法。

3、影响人体测量的数据的因素主要有哪些？

地区与种族，年代，年龄，性别，职业

4、什么是百分位？

例举在设计中应如何选择百分位。

百分位表示具有某一人体尺寸的人和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比。

型产品尺寸设计，需要两个人体百分位数作为尺寸上限值和下限值的依据，即双限值设计，如办公座椅的可调高度；型产品尺寸设计只需要一个百分位数作为尺寸上限或下限值的依据，即单限值设计。

如门的高度，坐面高度；型产品设计只需要第50百分位数作为产品产品尺寸设计的依据，即平均尺寸设计，如门铃、插座、电灯开关的安装高度等。

5、试述百分位与平均值和标准差的换算关系。

Pv=

6、简述人体尺寸应用的原则。

极限设计原则（最大最小原则）：

主要容包括设计的最大尺寸参考人体尺寸的低百分位；设计的最小尺寸参考人体的高百分位。

可调原则：

设计优先采用可调式结构。

一般可调节围应从第5百分位到第95百分位。

平均尺寸原则：

设计中采用平均尺寸计算。

7、什么是人体模板？

它有什么用途？

是以人体测量尺寸为基础，考虑到人体各部位运动舒适要求，制作出得辅助用模型。

用途：

用于工作系统的设计，用于驾驶室的设计，用于家具的设计，用于室空间的设计。

第五章

1、试述座椅的功能要求、基本构造和特点。

基本构造：

坐面、靠背、扶手、底座

功能要求：

基本功能要求——提供人体坐得支撑

2、座椅设计中需要考虑人的哪些因素？

人体坐姿：

需要考虑人体构造特征、人体坐姿与体压分布。

人体支撑：

臀部支撑、腰背部支撑、其他部位（头、肘、膝、足）支撑。

人体疲劳：

座面设计与人体疲劳、靠背设计与人体疲劳、扶手设计与人体疲劳、座椅垫性与人体疲劳。

3、试分析不同坐姿和人体疲劳之间的关系。

（一）坐面过高

这种情况不能保证上体躯干重量正确的压在臀部，而且会使大腿侧受压，每平方厘米所受的压力虽然很小，但时间稍长就会使大腿血液循环受阻，如果持续时间较长，脚趾皮肤温度下降，下腿增粗，腿部肌肉会感到酸痛麻木；而坐面太高以致双腿悬空，则不但腿部肌肉受压，而且上腿、下腿和背部肌肉均呈受拉状态，人体用不了多久就会疲劳。

（二）坐面过低

当坐面过低至膝角或小于90°时人的体压过分集中，腹部肌肉产生挤压不能保证人的腰部胝部椎骨的适宜状态，牵动背部肌肉，增大了背部肌肉的负荷时间，会使人产生痛苦和不适导致疲劳。

（三）坐面的深度

指坐面前沿到后缘的长度。

坐面深度过短，臀部和大腿部分不能全部落到坐面上，除了身体中心不容易稳定外，极容易引起全身肌肉紧；坐面深度过长，坐具的靠背失去对上体的支持作用，而大腿侧和月国窝会受到坐面前沿的压迫。

这两种情况都会使人很快感到腰酸背痛、腿部发麻，极易引起疲劳状态。

（四）坐面的宽度

指坐面的正面长度。

坐面的宽度过窄，除了感到拘谨不能恰当的使用外，身体两侧的肌肉均会有受到挤压的感觉；坐面的宽度过宽，两臂必然向外伸，使背阔肌和肩部三角肌等肌腱组织受到拉伸。

这两者都容易产生疲劳。

　　（五）坐面的倾斜度

与坐面高度的关系很大，也影响到坐深。

动态工作时，坐面角度可以采用平面或前倾，使双腿和坐面构成三个支撑上体的点，这种坐姿除了能保持稳定外，更适合上肢工作时增加双臂的力度。

为缓解疲劳减少双腿支撑上体的荷载，可在膝下前方设支撑点，使大腿骨横向受压改为竖向支撑，这就适应了腿部构造的生理特征，把上体的重量分布到坐骨凸和大腿前端膝盖的支撑点上，使体姿接近于上体站立时腰椎的自然状态，对提高工作效率是有利的。

对于上体略有前倾的静态工作，坐面角度可以采用平行或略后倾2°~4°度，使身体保持稳定。

如果后倾过大，会导致上体重心后移，与工作状态要求形成矛盾，如果腰部向前探出弯曲，腰椎软骨受压，严重时大腿上端和腹部同时受压，极容易产生疲劳和痛麻感。

（六）靠背的长度

靠背的长度是从动态活动开始向静态休息逐渐加长的，它与坐面的高度、深度、倾斜度互相关联。

动态活动围较大，可不设靠背；静态工作和动态休息以获得相应的支撑而不妨碍工作和活动为宜，靠背高度可由较低的第一、二腰椎开始逐渐增加，最高可达到肩胛骨、颈部；而静态休息则可以要求靠背的长度能够支撑头部。

（七）靠背的倾斜度

靠背的倾斜度是随着休息程度的加大和靠背长度的加长而增加的，它与坐面的高度、深度、倾斜度和靠背长度的变化是分不开的。

随着各种活动休息程度的增加，靠背倾斜角度向后逐渐增加，支撑点逐渐向上转移，支撑点和支撑角度同时由一个增加到两个，从体态来看这种夹角越大休息功能越好。

但是，单纯改变坐面、靠背的某一个长度或角度关系会产生疲劳和不适。

　　坐面和靠背的形状是设计中比较重要的一环，其形状应能使人保持在正确的体态有利于身体的自由活动和调整，靠背形状不但要考虑人体纵向曲线变化，还要按照人体横向断面曲线形状进行设计。

一般应考虑背部和臀部的体压分布状态如图，使身体各部位都受到休息性支撑，但是不能受到挤压或压迫。

4、座椅设计