基于人因工程的工程车辆驾驶室布置和仿真研究.docx

基于人因工程的工程车辆驾驶室布置和仿真研究.docx

《基于人因工程的工程车辆驾驶室布置和仿真研究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于人因工程的工程车辆驾驶室布置和仿真研究.docx（41页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基于人因工程的工程车辆驾驶室布置和仿真研究

1.毕业设计的原始数据：

调查一些工程机械的驾驶室的具体尺寸，并运用人因工程知识作一些分析。

2.毕业设计（论文）的内容和要求（包括技术要求、图表要求以及工作要求等）：

了解工程车辆驾驶室布局,运用工业工程专业知识和工具进行分析研究，借助三维设计软件（CATIA）进行驾驶室的建模，并用CATIA的人机工程模块对设计方案进行仿真。

所用术语、图表、图形符合标准及规范。

3.毕业设计应完成的技术文件：

（1）开题报告（按学校的具体要求格式、内容完成；中文3000字以上）

（2）查阅和阅读相关的中外文文献10篇左右，英文2篇

（3）英文翻译（完成不少于3000汉字的译文）

（4）要求相关三维造型和人体动作分析

注：

论文答辩合格并按答辩要求修改后，所有毕业设计成果用光盘刻录留存

4.主要参考文献：

1.北京兆迪科技有限公司编著.CATIAV5R20实例宝典.北京:

机械工业出版社,2012

2.郑午等编著.人因工程设计.北京:

化学工业出版社,2006

3.郑午,王智明编著.三维工厂设计.北京:

化学工业出版社2005

4.靳同红,王胜春主编.工程机械构造与设计.北京:

化学工业出版社,2009

5.张青,宋世军,张瑞军等编著.工程机械概论.北京:

化学工业出版社,2009

6.颜声远编著.人因工程与设计.哈尔滨:

哈尔滨工程大学出版社,2012

7.CATIAV5R21机械产品设计授课笔记.北京:

电子工业出版社,2012

8.马如宏编.人因工程.北京:

北京大学出版社,2011

5.毕业设计（论文）进度计划（以周为单位）：

起止日期

工作内容

备注

第1周

第2周

第3周

第4周

第5周

第6周

第7周

第8周

第9周

第10周

第11周

第12周

第13周

第14周

第15周

熟悉课题，了解设计所用工具，查阅资料。

任务布置及熟悉

熟悉课题，查阅、收集资料，进行实地调查、确定工作思路，翻译资料，学习CATIA软件。

审核收集的资料

调研，查阅资料，写出开题报告初稿。

检查开题报告初稿

学习CATIA软件。

初步了解、调查工程机械车辆驶室。

分析调查材料，运用工业工程、人因工程、设施规划等方面的专业知识进行分析与设计

学习并运用CATIA软件实体建模检查所建模型

运用CATIA软件实体建模检查所建模型

运用CATIA软件实体建模

运用CATIA软件人机工程模块进行仿真与优化设计检查所建模型及仿真

运用CATIA软件人机工程模块进行仿真与优化设计检查所建模型及仿真

分析仿真与优化设计结果，并进行改进设计检查优化方案

分析仿真与优化设计结果，并进行改进设计

总体完善整个毕业设计内容，撰写毕业设计论文初稿检查论文初稿

改进撰写的毕业设计论文初稿，完成毕业设计论文，修改论文

完成毕业设计论文，准备答辩指导答辩

撰写毕业设计论文初稿。

重点检查

教研室审查意见：

室主任

年月日

院部审查意见：

教学院长

年月日

毕业设计说明书（论文）中文摘要

随着我国经济的迅速发展，国内工程车辆的市场日益繁荣。

然而随着经济全球化的扩张，工程车辆的市场竞争日益激烈，仅仅满足基本的使用功能已经不能满足用户的需求。

安全、舒适、方便已经是现在工程车辆的设计目标。

作为工程车辆的重要组成部分的驾驶室，人们越来越对她的操作舒适性提出更高的要求。

本文将人因工程学的理论应用于工程车辆驾驶室的研究设计中，从而设计出更高舒适性的驾驶室。

并应用CATIA仿真软件对所设计的驾驶室进行仿真和评估。

【关键字】人因工程学工程车辆驾驶室CATIA

毕业设计说明书（论文）外文摘要

TitleResearchofHumanFactorsEngineeringforEngineeringVehicleCabDesign

Abstract

Withtherapiddevelopmentofeconomyinourcountry,thedomesticconstructionvehiclemarketgrowingprosperity.Butwiththeexpansionofeconomicglobalization,engineeringvehiclesmarketcompetitionisincreasinglyfierce,meetbasicusefunctionisnotonlymeettheneedsofusers.Safecomfortableandconvenienceisnowconstructionvehicledesigngoal.Asanimportantcomponentoftheengineeringvehicle，peopleputmoreandmorehigherrequesttothecomfortableoperationofthecab.

Todesignahighercomfortcab,thetheoryofhumanfactorsengineeringisappliedtothedesigninthisarticle.AndusetheCATIAtosimulateandestimatethedesign.

KEYWORDS:

Humanfactorengineering,Engineeringvehicle,Cab,CATIA

前言

在改革开放不断深化，在中国经济迅猛发展的今天，一方面工程车辆行业得到了迅猛的发展，另一方面人们对工程车辆的舒适性要求提出来更高的要求。

随着对工程车辆需求的快速增长，更多的企业加入这个行业，直接的结果就是这个行业的利润因为打价格战而变的很低。

与国外的相比，我国的工程车辆在舒适性操纵方便性以及安全性方面都相对落后很多。

为了增强我国工程车辆在国际市场上的竞争力，也为更好的发展我国的经济，我们将工程车辆的设计结合人因工程学的理论从而设计出高舒适性高安全性的工程车辆。

现在人因工程理论越来越成熟也越来越多的被社会所接受，我们要进一步将这些理论应用于实际生活中，从而为社会的建设做出我们应尽的义务。

第1章绪论

1.1研究目的和意义

1.1.1研究目的

毫无疑问工程车辆是我国工程机械的重要组成部分，在我国进行现代化的进程中，工程车辆发挥了不可替代的作用。

随着改革开放的进一步深化，随着经济进一步的迅猛发展，我们对工程车辆的需求也进一步扩张，除了对数量的强大需求之外，更重要的是对操作舒适性的高要求。

我国虽然能够生产出满足基本操作需求的各种工程车辆，但是和国外高舒适性的工程车辆相比，我国在舒适性方面的设计就远远不足了。

这篇论文的研究方向不是如何生产更多的工程车辆，而是结合人因工程学理论设计制造更高舒适性的工程车辆驾驶室。

要提高驾驶室的舒适性，我们必须借用一个工具——人因工程学。

人因工程学研究的中心问题是人-机器-环境的相互关系，并且在产品设计活动一直把“以人为本”作为各种设计的根本出发点和落脚点，从而为机器设计提供一种新的理论依据和方法。

通过这样的一种工具，我们可以朝着设计出更加以人为本更多考虑人的因素的机器设备出发，从而设计出更加舒适的工程车辆驾驶室。

但是，就从我国机械制造业的发展历程以及人因工程学在我国的发展历程来看，我国的机械制造业对人因工程学的认识不足，还停留在比较肤浅的程度上。

也正是因为对人因工程理论的研究与应用的不加重视已经成为今天中国工程机械制造业走向国际化的瓶颈，严重制约了行业的健康发展。

因此选择该课题有以下目的。

分析和解决工程车辆驾驶室内部设计和布置中存在的人因工程学问题，使设计出来的产品能满足视野宽敞性、坐姿舒适性和操纵轻便性的目的。

1.1.2研究意义

纵观我国的经济发展，就机械行业而言，长期以来我们一直都在推行粗放型发展模式，将主要精力放在产品的更新换代、功能的增加、质量的提高以及成本的降低等方面，极少有意识地系统地将人因工程学应用于该领域。

现在随着改革开放的进一步深化和科学发展观进一步深入人心，“以人为本”的思想得以广泛流传，人们在设计设备时会从人的生理和心理特点来设计制造工程机械。

但是，由于人因工程思想观念还没有能够广泛的传播到各个角落，人们对它的认识也不足，因此对该课题以人因工程学在工程车辆驾驶室中的应用为基本出发点，谈一谈人因工程理论在实际中是如何应用的，从而有以下几点研究意义。

（1）从提高产业竞争力来说，通过借鉴国外先进的研究成果缩小与发达国家的差距，从而使国内的工程车辆在国内外市场更具竞争力；

（2）从提高社会效益来说，通过设计出更加舒适更加适合驾驶员操纵的工程车辆驾驶室来提高操作人员的舒适性和工作效率、降低劳动强度和疲劳度、降低腰间盘突出、肩周炎、颈椎病等职业病的发病率、降低安全事故的发生率，从而为社会的和谐稳定出一把力；

（3）从学术发展来说，通过将人因工程学的理论和方法应用于工程车辆驾驶室内部的设计，从而推动我国人因工程学的发展，特别是在实际中是发展与应用。

1.2国内外研究现状

1.2.1国内关于人因工程理论在驾驶室中的研究状况

改革开放以来，虽然我国经济有了突破式的发展，在汽车行业也有了很大的发展。

但是由于条件的限制,不得不说我国在人因工程方面的研究与国外也存在较大的差距。

由于在这方面的研究起步较晚,20世纪80年代才由汽车学术界正式提出汽车人体工程学的内容,开始学习国外制订的一些标准法规。

就传统而言，我国在设计一些参数时，一般凭个人经验来确定。

通常是在整车性能参数选定之后,参考设计较为成功的同类车型的数据,在其基础上进行修改,并进一步和其他参数进行反复协调后,确定相关参数,可以认为这种设计带有模糊人因工程学的思想,此方法获得的最终结果,虽然也是可以接受的,但可能不是真正符合人体需求的结果。

但是，近年来国内的一些大学和研究所作了一些研究和探索工作,一些新的汽车内环境人机设计研究方法和成果也相继出现,如吉林大学汽车学院`黄金陵主持开发的KBE车身布置系统,将人机工程学的知识专家系统集成到AUTOCAD和CATIA等设计软件中;哈尔滨工业大学宋宝玉也开展在现有软件平台上研究车身布置;中国农业大学毛恩荣研究的初步立体人体模型;江苏理工大学刘军研究的计算机辅助车辆人机工程设计系统;武汉理工大学刘春荣在UGH软件环境下开发了三维Sinoman的汽车车身CAD软件;北京航空航天大学魏斌等通过组合人体棒状模型与曲面建立了三维人体的曲面模型;此外,四川联合大学林大全还研制了具有形态仿真、化学仿真、结构仿真的“中国虚拟人”等。

但据调研结果显示,上述研究成果较多集中于轿车的人机设计,人因工程学在工程车辆上的应用与发展远落后于轿车行业[1]。

1.2.2国外关于人因工程理论在驾驶室中的研究状况

相比国内而言，有关驾驶室方面的研究国外要早得多。

应该早在1967年就开始致力于控制面板布置了，后来在英国国家科学和工程研究委员会的资助下,英国的人因工程理论得到进一步发展,并且补充了生理和心理特性,能进行工作范围测试、干涉检查、视域检查、姿态评估和平衡计算等工效分析,可用于工作空间和工作进程的设计。

美国密歇根大学进行的研究比较深入,他们在汽车驾驶员舒适位置方面,在汽车驾驶员眼椭圆方面都取得了很大的成果,并且被美国SAE接受,并制定了相应的标准。

美国S