人因工程复习资料全.docx

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人因工程复习资料全

人因工程复习资料

一、填空题

1、人因工程学的发展大致经历了这样的一个过程，即以机械为中心—以人为中心—以系统为中心—人机系统环境协调。

<注>：

萌芽时期——兴起时期——成长时期——发展时期

2、人的神经组织主要是由 神经细胞（神经元）和 神经胶质 组成。

3、持续时间长、强度小的各种劳动供能主要是由人体的有氧氧化系统提供。

4、劳动之初和极短时间的极强体力劳动的供能主要是由人体的ATP-CP系统提供。

5、短时间强度大的体力劳动供能主要是由人体的乳酸能系统提供。

6、人体活动的直接能源是三磷酸腺苷（ATP）。

<注>：

（1）人体活动的直接能源：

（2）磷酸原系统：

（3）乳酸能系统：

（4）有氧氧化系统：

7、能量代可以通过人体吸入的氧量测定出来。

<注>：

人体能量消耗测定方法有直接法、间接法和相关估算法。

直接法：

利用各种热量计，测定在绝热室流过人体周围的冷却水升温情况，直接测量人体在一定时间散发的热量。

间接法：

通过测定人体耗氧量（L/min），再乘以氧热价（KJ/L）来计算能量消耗的方法。

相关估算法：

有某些容易测定的生理指数来估计人体的能耗，如心率。

8、计算相对能量代率RMR，

。

9、人对空气干湿程度的感受与空气中水汽的饱和程度有关。

10、人体的热平衡方程式：

Qs＝Qm－W±Qc±Qr－Qe±Qk

<注>：

人体单位时间向外散发的热量，取决于人体外表面与周围环境的四种热交换方式，即辐射热交换、对流热交换、蒸发热交换和传导热交换。

Qs为人体的热积蓄或热债变化率；（J/m2·h）

Qm为人体的新代产热率；

W为维持人体生理活动及肌肉活动所做的功；

Qc为人体外表面与周围环境的对流换热率；

Qr为人体外表面向周围环境的传导换热率；

Qe为人体汗液蒸发和呼出水蒸气的蒸发热传递率；

Qk为人体外表面向周围环境的辐射热传递率；

“+”表示人体得热，“—”表示人体散热。

11、WBGT指标用干球、湿球和黑球的加权平均温标来评价微气候条件。

12、高温作业环境条件下，人体的耐受度与人体“核心”温度有关，“核心”温度取决于作业负荷（劳动强度）。

<注>：

核心温度=直肠温度=人脑温度=肝脏温度=右心房温度+0.6℃=口腔温度+0.4℃

13、不考虑特殊局部需要，为照亮整个假定工作面而设置的照明，称为一般照明。

<注>：

工业企业的建筑物照明，通常采用三种形式，及自然照明、人工照明和二者同时并用的混合照明。

人工照明按灯光照射围和效果，又分为一般照明、局部照明、综合照明和特殊照明。

14、不同的颜色对人眼的刺激不同，所以视野也不同，其中白色的视野最大，绿色的视野最小。

<注>：

白色>黄色>蓝色>绿色

15、一般把视野分成三个主要视力围区：

静视野、注视野、动视野。

<注>：

静视野：

在头部固定、眼球静止不动的状态下自然可见的围。

注视野：

头部固定而转动眼球注视某中心点时所见的围。

动视野：

头部固定而自由转动眼球时的可见围。

16、彩色系列可以根据色调、纯度和明度来辨别。

<注>：

色调：

色调是色光光谱上各种不同波长的可见光在视觉上的表现，是区别色彩种类的名称。

纯度：

纯度是指色彩的纯净程度，及颜色色素的凝聚程度。

明度：

明度是指色彩的明暗程度，是全部色彩都具有的属性，与物体表面色彩的反射率有关。

17、当两种颜色相配在一起时，则最易辨认的是黄底黑字。

18、蓝光与黄光是互补色光。

<注>：

互补色：

青——红，品红——绿，黄——蓝。

19、不同的色彩对心理会产生不同的影响，暖色调会产生距离缩短的感觉。

<注>：

（1）温度感：

暖色系感觉温暖，冷色系感觉寒冷；

（2）轻重感：

明度越高显得越轻，明度越低显得越重；

（3）硬度感：

明度高的色彩感觉软，明度低的色彩感觉硬，中等纯度的色彩感觉软，高纯度和低纯度的色彩感觉硬；

（4）涨缩感：

明度高的色和暖色有膨胀作用，明度低的色和冷色有收缩作用；

（5）远近感：

冷色感觉远，暖色感觉近；明度低的色感觉远，明度高的色感觉近；暖色且纯度越高感觉越近，冷色且纯度越高感觉越远；

（6）情绪感：

红色——增加食欲，蓝色——退烧、稳定情绪，紫色——镇静，褐色——升高血压。

20、符合色光相加混合法则的是红色＋绿色＝黄色。

<注>：

红色＋绿色＝黄色，蓝色＋红色＝品红，绿色＋蓝色＝青色，红色＋绿色＋蓝色＝白色；红色＋青色＝白色，黄色＋蓝色＝白色，绿色＋品红色＝白色

21、声音的音色是由声波的波形决定的。

22、把频率与强度的对应关系所表示的图形成为频谱。

<注>：

不同频率（或频段）成分的声波具有不同的强度，这种频率成分与声强分布的关系称为声的频谱。

23、我国的《工业企业噪声卫生标准》是基于作业者的听力保护提出来的。

24、声音由物体机械振动产生，它可分为纯音和复合音

<注>：

纯音：

纯音是一种单一频率的声音，只有在严格控制的实验室才能得到。

复合音：

由一些频率不同的纯音组合而成的称为复合音。

25、响度、响度级的单位分别是方、宋。

26、我国《工业企业设计卫生标准》规定，车间空气中的有害物质最高容许浓度采用质量体积浓度浓度表示法。

27、当人的劳动强度增大，以至于有氧作业的稳定状态难以维持时，人体的氧需大于摄氧量，就会产生无氧分解代，造成机体氧亏负，这种机体的氧亏负需要在劳动停止的恢复期偿还。

这种作业停止后还需要继续偿还的氧量叫氧债。

<注>：

作业时人体的耗氧量是变化的，在作业开始的2～3min，呼吸和循环系统的活动不能马上满足氧需，肌肉是在缺氧状态下活动的。

这种氧需和供氧量之差叫氧债。

28、静态作业的特征是能量消耗水平不高，却很容易疲劳。

<注>：

依靠肌肉等长收缩来维持一定体位所进行的作业叫静态作业。

29、维持生命所必需的能量称为基础代量。

<注>:

基础代量是人在绝对安静下（平卧状态）维持生命所必须消耗的能量。

条件：

人清醒而极安静（卧床），空腹（食后10h以上），室温在20℃左右。

30、用能量消耗划分劳动强度，只适用于以体力劳动为主的作业。

31、疲劳不仅是生理反应，而且也包含着大量的心理和环境因素等。

<注>：

体力疲劳是指劳动者在劳动过程中，出现的劳动机能衰退，作业能力下降，有时伴有疲倦感等自觉症状的现象。

32、视觉疲劳可以通过闪光融合值，反应时间与眨眼次数等方法间接测定。

33、人的短时记忆保持时间一般在1mim以。

<注>：

短时记忆也叫工作记忆和操作记忆，是感觉记忆和长时记忆的中间阶段。

特点：

（1）信息保持时间很短：

大约为5s～1min；

（2）记忆容量小：

正常成年人记忆容量在5～9bit之间波动，平均7bit；

（3）对中断的高度敏感；

（4）短时记忆中的信息可被意识。

34、注意分为无意注意、有意注意和有意后注意。

<注>：

无意注意：

指事先没有目的，也不需要意志努力的注意。

有意注意：

指有预定目的，需要一定意志努力的注意。

有意后注意：

是注意的一种特殊形式。

它和自觉的目的、任务联系在一起，但不需要意志的努力。

35、人体测量数据常以百分位数表示人体尺寸等级，第95%百分位数是指有95%的人群身体尺寸小于此值，5%的人群身体尺寸大于此值。

36、由于活动空间应尽可能适应于绝大多数人的使用，设计时应以高百分位人体尺寸为依据。

37、人体测量基准面中，正中矢状面将人体分成左右对称的两部分。

<注>：

（1）矢状面：

通过铅垂线和纵轴的平面及与其平行的所有平面。

（2）正中矢状面：

把通过人体正中线的矢状面称为正中矢状面。

将人体分为左、右对称的两部分。

（3）冠状面：

通过铅垂线和横轴的平面及与其平行的所有平面。

将人体分为前、后两部分。

（4）水平面：

与矢状面及冠状面同时垂直的所有平面都称为水平面。

将人体分为上、下两部分。

（5）眼耳平面：

通过左右耳屏点及右眼眶下点的水平面。

38、作业空间根据其大小及特点的不同，可分为近身作业空间、个体作业场所 和总体作业空间三类。

<注>：

人、机器设备、工装以及被加工物所占的空间称之为作业空间。

近身作业空间：

指作业者在某一固定工作岗位时，考虑人的静态和动态尺寸，在坐姿或站姿状态下，作业者完成作业所及的空间围时的近身作业空间。

个体作业场所：

指作业者周围与作业有关的、包含设备因素在的作业区域。

总体作业空间：

多个相互联系的个体作业场所布置在一起构成总体作业空间。

39、单调作业采用立姿姿势为佳。

40、立姿作业时，最舒适的作业围是由上臂与身体躯干夹角不大于45。

左右的两个因弧构成，其半径为300mm。

<注>：

最大可及围——以肩关节为中心，臂的长度为半径（720mm），所划过的圆弧；

最大可抓取作业围——是以600mm为半径所画的圆弧；

正常或舒适作业围——是以300mm为半径所画的圆弧。

41、按照有无反馈控制作用分类，人机系统可分为开环人机系统和闭环人机系统。

<注>：

按系统自动化程度可分为人工操作系统、半自动化系统和自动化系统。

闭环：

系统的输出直接作用于系统的控制。

开环：

系统输出不对系统的控制发生作用，所提供的反馈信息不能控制下一步的操作。

42、狭义的人机系统是指人机共同体。

二、判断题

1、各感觉器官对其感受信号变化的感觉，不仅取决于信号变化的绝对量，还取决于信号变化的相对增量（√）。

2、静态作业的能量消耗不会超过氧上限，作业停止后，机体的耗氧量迅速降到安静状态时的耗氧水平（×）。

<注>：

即使劳动强度很大，氧需也达不到氧上线，通常每分钟不会超过1L。

但在作业停止后数分钟，氧耗不像动态作业那样迅速降低，而是先升高，然后再逐渐降低到安静水平。

3、RMR和劳动强度指数Ⅰ主要反应体力劳动强度（√）。

4、由人体向物体辐射热量的过程叫“正辐射”。

（√）

5、色彩之间的区别主要以色调对比为主（√）。

6、绿色不易引起人们的视觉疲劳，因此在工作房间都应采用统一的绿色。

（×）

7、提高照度值可以提高识别速度和立体感觉，从而提高作业效率，因此，增加照度值与作业效率的增长相关（√）

8、照明水平越好，工作效率的提高就越明显。

（×）

9、一般照明方式适用于工作地较分散或作业时工作地不固定的场所。

（×）

10、气流速度对人体散热的影响呈线性关系，所以，当气流速度增加时，将会显著增加人体的散热量（×）。

11、综合温标WBGT（三球温度指数）能评价环境微气候条件，但有效温度是最简单和最适当的方法（×）。

12、由于人们对空气干湿程度的感受与空气中水汽的绝对数量直接相关，所以采用湿度来判断空气的干湿程度。

（×）

13、耳塞和耳罩可以降低人耳对噪声的感觉，而有利于听清楚对方的谈话容（×）。

14、噪声是物体机械振动产生的，因此评价噪声只能用客观物理度量。

（×）

15、响度级可以表示两个声音响度相差多少。

（×）

16、噪声可以引起听力阈的提高,而造成噪声性耳聋。

（√）

17、坐—立姿工作台台面的高度一般要比坐姿工作台台面的高度高。

（√）

18、坐高是指人在坐姿时，从地面到头顶的垂直距离。

（×）

三、名词解释

1.人因工程学：

研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题。

2.色彩调节：

色彩调节是指巧妙的利用颜色，合理选择色彩，使工作场所构成一个良好的颜色环境。

3.人机系统:

人机系统是由相互作用、相互联系的人和机器两个子系统构成的，且能完成特定目标的一个整体系统。

4.人体测量：

人体测量是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量尺寸。

四、简答题

1、人因工程的研究容？

（1）研究人的生理及心理特性；

（2）研究人机系统总体设计；

（3）研究人机界面设计；（4）研究工作场所设计和改善；

（5）研究工作环境及改善；（6）研究作业方法及其改善；

（7）研究系统的安全性和可靠性；（8）研究组织与管理的效率；

2、人因工程的发展过程？

（1）萌芽阶段：

19世纪，主要是泰勒等人创立的科学管理时期，主要以提高生产效率、人员选拔培训作为主要研究容，人机关系中，主要是强调人适应机器。

（2）初始阶段（一战与二战期间）：

这一期间主要围绕如何提高效率。

研究的容包括人的疲劳研究，人员培训，选拔研究，心理学的研究等。

对组织影响生产力的因素进行分析，研究。

（3）成长阶段（二战－60年代）：

研究人机界面如何有效匹配，对人机系统的研究由人适应机器到机器设备如何适应人。

（4）发展阶段（20世纪70年代－至今）：

人因工程研究三大趋向：

①研究领域不断扩大，向人机环境系统优化方向发展；②应用围越来越广；③在高技术领域的特殊作用。

3、人因工程学的研究方法？

（1）调查法：

包括访谈法、考察法和问卷法。

（2）观测法：

研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象，来认识研究对象的方法。

（3）实验法：

在人为控制条件下排除无关因素的影响，系统的改变一定变量因素，引起研究对象相应变化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法。

（4）心理测量法：

是运用人的主观感受对系统的质量、性质等进行评价和判定的一种方法，即人对事物客观量做出主观感觉评价。

（5）心理测验法：

以心理学中个体差异理论为基础，对操作者个体在某种心理测验中的成绩与常模作比较，用以分析被试心理素质特点。

（6）图示模型法：

是采用图形对系统进行描述，直观地反映各要素之间的关系，从而揭示系统本质的一种方法。

4、神经系统的基本结构？

神经系统是由包括脑和脊髓的中枢神经以及遍布全身各处的神经所组成的。

（1）中枢神经系统：

a、脑：

延髓：

来自头部、躯体与脏的大部分感受器的神经冲动都经由延髓传至大脑。

脑桥：

脑桥有上行下行的传输通路，是角膜反射的中枢。

中脑：

中脑是上行下行神经传导主要通路的集中处。

小脑：

调节肌肉紧度、躯体运动和维持躯体姿势与平衡。

间脑：

间脑位于大脑两半球之间，主要包括丘脑与下丘脑。

大脑半球：

大脑从外形上分左右两个半球，故称大脑半球。

b、脊髓：

一是通过上行和下行神经束，把来自外周感受器的冲动传至脑，同时把脑发出的冲动传到周围神经；二是实现一些基本的躯体反射和脏反射活动。

（2）周围神经系统：

周围神经系统是指脑和脊髓以外的神经系统。

它包括脊神经和脑神经。

脑神经发自脑干，共12对，其中包括躯体和脏的感觉神经纤维，以及支配骨骼和肌肉的运动神经纤维。

脊神经发自脊髓，共31对。

每一脊神经中包含有感觉和运动两种神经纤维。

5、微气候环境的综合评价方法？

（1）不舒适指数：

通过计算各种作业场所、办公室及公共场所的不适指数，就可以掌握其环境特点及对人的影响。

不舒适指数不足之处是没有考虑风速对人的影响。

（2）有效温度：

有效温度是根据人体在微气候环境下，具有同等主诉温热感觉的最低气流速度和气温的等效温标。

它是根据人的主诉温度感受所制定的经验性温度指标。

（3）三球温度指数（WBGT）：

是综合考虑了干球温度、相对湿度、平均辐射温度和风速等4个环境因素的综合温标。

6、什么是眩光？

如何防止和控制眩光？

炫光：

当视野出现过高的亮度或过大的亮度对比时，人们就会感到刺眼，影响视度。

这种刺眼的光线叫做眩光。

措施：

（1）限制光源亮度：

对眩光光源应考虑用半透明或不透明材料，以减少其亮度或遮住直射光线。

（2）合理分布光源：

应尽可能将眩光光源布置在视线外的微弱刺激区，采用适当的悬挂高度和必要的保护角。

（3）光线转为散射：

光线经灯罩或天花板及墙壁漫射到工作场所。

（4）避免反射眩光：

通过变换光源的位置或工作面的位置，使反射光不处于视线。

（5）适当提高环境亮度，减小亮度对比。

7、简述噪声的控制措施。

答：

（1）声源控制：

a、降低机械噪声：

选择发声小的材料；改变传动方式；改进设备机械结构。

b、降低空气动力性噪声：

降低气流速度；减少压力脉冲；减少涡流。

（2）控制噪声的传播：

对工厂各区域合理布局；调整声源的指向；充分利用天然地形；采用吸声、隔声、消声等措施，采用隔震和减震措施。

（3）操作者听力保护：

使用个人防声用具，如防声耳塞、耳罩、防噪声帽等。

8、降低工作疲劳的途径？

（1）改善工作条件：

合理设计工作环境，改进设备和工具，改进工作方法（采用合适的工作姿势，采用经济作业速度，选择最佳的工作方法）；

（2）合理确定休息时间和休息方式；

（3）改进生产组织与劳动制度（休息日制度，轮班制度）。

9、简述影响人的反应时的主要因素。

答：

（1）刺激的强度：

刺激强度必须达到一定的能量才能使感觉器官形成感觉。

（2）刺激的空间特性：

刺激空间特性对反应时的影响，首先应考虑刺激强度也包括空间累积，如面积与强度也是可以相互替代的。

（3）刺激的持续时间：

在一定围，反应时随刺激时间的增加而缩短。

（4）刺激的清晰度：

信号本身越清晰，其刺激反应时越短。

10、何进行工作房间色彩调节？

（1）考虑工作房间的性质，高温生产环境采用冷色系，低温环境采用暖色系。

（2）要有对比，并能产生适当、协调、渐变的效果。

（3）要考虑光线反射率，

（4）合理配色；

（5）合理选择颜色特性，包括色调、明度和彩度。

11、请详述在考虑人与机械比较以考虑分配任务给人或机具时，人所具有的特殊能力有那些（最少列出五项）？

答：

人优于机器的功能：

（1）在感知觉方面，人的某些感宫的感受能力比机器优越

（2）人能运用多种通道接受信息

（3）人具有高度的灵活性和可塑性，能随机应变，采用灵活的程序。

（4）人能长期大量储存信息并能综合利用记忆信息进行分析和判断。

（5）人具有总结和利用经验，除旧创新，改进工作的能力。

而机器无论多么复杂，只能按照人预先编排好的程序工作。

（6）人能进行归纳推理，在获得观察资料的基础上，归纳出一般结论，形成概念，并能创造发明。

（7）人的最重要特点是有感情、意识和个性，具有能动性，能继承人类历史、文化和精神遗产。

人在社会生活中，接受社会的影响，有明显的社会性。

五、计算题

1、若RMR=0.12，基础代量为157KJ/min，际劳动率Tw。

解：

单位时间作业增加的代量是

M=RMR×基础代量=157×0.12=18.84KJ/min

2、已知西北地区18~60岁的男性平均身高为1684mm，标准差为53.7mm，设计适用于90%西北地区男性使用的产品，试问应按怎样的身高围设计该产品尺寸？

解：

可知西北男性身高平均值M=1684mm，标准差S=53.7mm.

要求产品适用于90%的人，故以第5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变换系数K=1.645，

即第5百分位数为：

P=1684－（53.7×1.645）=1595.7mm

第95百分位数为：

P=1684+（53.7×1.645）=1772.3mm

结论：

按身高1595.7-1772.3mm设计产品尺寸，将适应用于90%的西北男性。

3、某房间均分为10个方格，每个方格中心测得的照度值是：

175、125、115、100、115、345、360、255、400、400lx。

求照度的均匀度，并予以评价。

解：

平均照度=239lx其中最大照度=400lx

A=（400-239）/239=0.674〉1/3

所以该房间的照度均匀度不满足要求。

4、基础代率为105KJ/m2h，相对代率为5，若作业者身高为1.85m，体重为75kg，连续工作3小时。

试问该项作业能量消耗为多少？

作业时增加的代量是多少？

解：

人体表面积=0.0061×身高+0.0128×体重（㎏）-0.1529

=0.0061×185+0.0128×75-0.1529

=1.9356㎡

能量消耗=（RMR+1.2）×基础代率平均值×人体表面积×作业时间=（5+1.2）×105×1.9356×3

=3780.23（KJ）

作业时增加的代量=RMR×基础代量

=RMR×基础代率平均值×人体表面积×作业时间

=5×105×1.9356×3=3048.57（KJ）

5、已知作业时能量消耗量为35.7kJ/min，安静时能量消耗量为6.3kJ/min，求作业与休息时间及劳动时间率。

作业时增加的能耗量M=35.7－6.3=29.4kJ/min

劳动时间T劳=100/（29.4－16.8）=8min

休息时间T休=（29.4/16.8－1）*8=6min

休息率Tr=（29.4/16.8－1）*100％=75％

劳动时间率Tw=[1/（1+0.75）]*100％=57％

由以上计算可知，从事该项作业的过程中，每劳动8min后，应安排6min的工间休息时间，即休息时间为实际劳动时间的75％，换言之劳动时间率为57％。

6、某车间有两个噪声源，测得总声级为92分贝，关闭噪声源A后测得声级为84分贝，关闭噪声源A、B后，测得声级为78分贝。

试问噪声源A、B的声级分别是多少？

噪声源的声级是多少？

解：

LPB=10㏒（100.1×84-100.1×78）=82.74dB

LP（A+B）=10㏒（100.1×92-100.1×78）=91.82dB

LPA=10㏒（100.1LP总-100.1LP背+B）

=10㏒（100.1×91.82-100.1×84）=91.25dB

7、在某背景噪声下，测得一机器声源和背景噪声的总声压级为100dB，关闭该机器后测得背景噪声的声压级为80dB，求该机器的声压级。

解：

由Lp=20lg（P/Po）

Lp为声压级（dB）：

P为声压（Pa）：

Po为标准声压（Po=2×10¯ 5）

得出

Lp=20×lg（100-80）/2×10¯ 5=120（dB）

8、工作台前方设置一个按钮开关，按钮距台边距离为790mm，它适合15%的人群使用。

已知人的臂长平均值为733mm，标准偏差为45mm。

拟改为适合95%的人群使用，试问改变后按钮距台边的距离？

解：

Pv=733-1.645×45=658.975=659㎜

9、已知某化工车间余热量80000KJ/h，余湿量100kg/h，同时散发出H2SO4气体44mg/s送风为未经处理的室外空气。

地区夏季通风计算温度为30℃，车间外含湿量为16.6g/kg；车间空气湿度为33℃，含湿量为22.4g/kg。

30℃时空气容量为1.165kg/m3，车间H2SO4的最高容许浓度为2mg/m3，车间外不含H2SO4。

求全面通风换气量？

解：

有害物质的通风换气量计算L1：

清除余热的通风换气量L2，清除余湿的通风换气量L3

全面通风换气量＝max{L1；L2；L3}＝79200

六、设计题

1、试分析坐姿作业空间设计容，需考虑哪些人体尺寸？

（1）工作面设计：

要考虑人的水平作业围，垂直作业围，立体作业围。

（2）工作面高度设计：

该设计与人的上臂长、坐姿肘关节高度有关。

（3）座椅及活动余隙设计：

座椅设计主要包括椅子高度、深度、椅面宽度及扶手等。

其中，椅子高度是主要尺寸。

主要依据人的坐姿臀高、宽度。

（4）容膝空间设计：

坐姿大腿厚；小腿高与桌面下表面高度之间要有空间。

（5）脚作业空间：

小腿长；腿弯曲角度。

2、