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第一章 人机工程学概论 1

1—1 人机工程学的研究内容 1

1.1 人机工程学的定义 1

1.2 人机工程学的基本概念 2

1.3 人机工程学的研究对象 4

1.4 人机工程学的研究内容 4

2.3 驾驶室和车厢的通风、采暖、制冷、隔热和密封 （41 7

1—2 人机工程学的发展简史 7

1—3 机器设计中的人体因素 10

1—4 车辆设计和使用中的人机工程问题 11

1—5 未来车辆人机工程学面临的新课题 12

第二章 人体参数 14

1.1 人体测量的分类 14

1.2 人体测量的参照系 14

2—1 人体测量 14

1.3 人体测量的项目和测量方法 15

1.4 人体测量数据的统计特征 16

2—2 人体尺寸 16

2.1 我国成年人的人体结构尺寸 16

2.2 我国成年人的人体功能尺寸 21

2.3 其它国家成年人的人体尺寸 23

2.4 人体参数的计算方法 24

2—3 人体测量数据的应用 28

3.1 产品尺寸设计的分类 28

3.2 满足度 29

3.4 人体尺寸测量数据的修正 30

3.3 设计界限值的选择 30

3.5 产品功能尺寸的确定 31

3.6 人体身高尺寸在设计中的应用方法 32

2—4 人体模型 32

4.1 二维人体模板 33

4.2 作业分析用人体模型 36

4.3 人机系统匹配评价用人体模型 39

4.4 汽车用H点三维人体模型 42

4.5 车辆碰撞仿真分析用人体模型 44

4.6 汽车碰撞试验用人体模型 46

4.7 图形图像技术在人体参数测量中的应用 47

第三章 人的感知响应特性 49

3—1 人的感知响应过程 49

1.1 感觉和知觉 49

1.2 感觉的基本特性 50

1.3 知觉的基本特性 51

2.1 视觉器官的功能和基本结构 53

3—2 人的视觉特性 53

2.2 视觉特性 56

2.3 色彩 64

3.1 听觉器官的功能与人耳的基本结构 74

3.2 人的听觉特性 74

3—3 人的听觉特性 74

3—4 人的皮肤感觉特性 77

4.1 触觉 78

4.2 温度觉 81

4.3 痛觉 81

3—5 人的本体感觉特性 81

5.1 平衡觉 81

5.2 运动觉 83

3—6 神经系统 83

6.1 神经系统的基本结构 83

6.2 脑的机能 83

6.3 反射活动的规律 84

6.5 神经系统对躯体运动的调节 86

6.4 中枢对感觉传入冲动的反馈控制 86

7.2 信息输入的途径 88

3—7 人的信息传递理论 88

7.1 信息与信息量 88

7.3 信息输入显示器 89

7.4 信息流模型 90

7.5 影响信息传递的主要因素 91

7.6 人的反应时间 93

3—8 人体运动的生物力学特性 94

8.1 人体运动系统 94

8.2 骨骼肌的力学特性 98

8.3 人体的出力 103

8.4 人体动作的灵活性与准确性 106

第四章 显示装置 109

4—1 显示装置的类型 109

1.1 显示方式的类型 109

1.2 视觉显示装置的功能和类型 110

4—2 指针式仪表的设计 111

2.1 刻度盘设计 111

2.2 刻度和刻度线设计 113

2.3 文字符号设计 115

2.4 指针设计 117

2.5 指针式仪表的颜色匹配 119

3.2 仪表板上的仪表排列 120

4—3 仪表板的总体设计 120

3.1 仪表板的空间位置 120

3.3 仪表板面的有效认读范围 121

4—4 仪表的照明设计 122

4.1 仪表照明与周围照明的关系 122

4.2 仪表照明的方式 122

4.3 仪表照明的强度 122

4.4 仪表照明的颜色 122

4—5 信号灯设计 123

5.1 信号灯的视距和亮度 123

5.2 信号灯的颜色、形状和闪烁频率 123

5.3 信号灯与操纵器和其它显示装置的协调性 123

5.4 信号灯的位置设计 124

5.5 信号灯的编码 124

4—6 图形标志设计 124

7.1 荧光屏显示器的目标亮度 126

7.2 目标与背景的亮度比 126

4—7 荧光屏显示 126

7.3 分辨率 127

7.4 刷新频率 128

7.5 颜色 128

7.6 屏幕大小和位置 128

7.7 目标位置指示物 128

4—8 车辆驾驶员的眼椭圆 129

8.1 车辆驾驶员眼椭圆的概念 129

8.2 眼椭圆的测定方法 129

8.3 眼椭圆的画法和眼椭圆样板 131

8.4 眼椭圆样板在车身视图上的位置的确定方法 131

8.5 眼椭圆在汽车车身设计中的应用 132

4—9 汽车后视镜设计 136

9.1 后方视野的评价方法 136

9.2 对后视镜的基本性能要求 138

9.3 汽车后视镜新功能的研究和开发 139

4—10 改善车辆视认性的途径 142

10.1 驾驶室（车身）人机界面的合理设计 142

10.2 恶劣天气条件下保持良好视野的技术措施 146

10.3 提高夜间视认性的技术措施 148

10.4 装设各种增强视认性的辅助信号灯 151

10.5 高新技术的应用 152

第五章 操纵装置 154

5—1 操纵器的类型和选择 154

1.1 操纵装置的类型 154

1.2 操纵器的选择 155

1.3 农用拖拉机的操纵装置 158

2.1 操纵器设计的一般原则 159

5—2 操纵装置设计的人机工程问题 159

2.2 操纵器的形状和式样 160

2.3 操纵器的大小 160

2.4 操纵器的布置 161

2.5 操纵力和操纵位移 162

2.6 操纵器的编码 166

2.7 操纵器与显示器的协调关系 167

2.8 操纵器的操作方向与受控对象物的运动方向和控制效果的协调关系 169

5—3 手控操纵装置的设计 170

3.1 旋转式操纵装置的设计 170

3.2 移动式操纵装置的设计 172

3.3 按压式操纵装置的设计 174

5—4 脚控操纵装置的设计 175

4.1 脚控操纵装置的型式和操纵特点 175

4.2 脚控操纵装置的适宜用力 177

4.3 脚控操纵装置的设计 177

第六章 作业空间设计 180

6—1 作业空间设计的原则 180

1.1 作业空间设计的人机工程学原则 180

1.2 作业空间的人体尺度 181

6—2 作业空间范围 182

2.1 近身作业范围 182

2.2 作业场所 183

6—3 作业空间设计 184

3.1 作业空间的布置 184

3.2 作业空间的设计 185

6—5 工作座椅的静态舒适性设计原理 188

6—4 工作台设计 188

5.1 舒适坐姿的生理特征 189

5.2 工作座椅的设计 192

6—6 车辆驾驶室的作业空间 194

1.2 人机系统的类型 201

7—1 人机系统的功能和类型 201

第七章 人机系统 201

1.1 人机系统的功能 201

7—2 人机系统的功能分配 202

7—3 机械系统人机界面的优化匹配 203

3.1 人机界面问题的提出 203

3.2 人机界面优化匹配的目标 204

3.3 人机界面匹配合理程度的评价指标 205

3.4 机械系统人机界面匹配评价的软件系统 226

3.5 机械系统人机界面匹配优度的试验评价方法 229

7—4 人机系统设计 232

4.1 人机系统设计在机器设计中的地位和作用 232

4.2 人机系统设计的概念 232

4.3 对人机系统设计的要求 234

4.4 人机系统设计的内容 235

4.5 人机系统设计的程序 235

4.6 人机系统设计的方法 238

4.7 人机系统设计的评价 242

5.2 人机系统模型的结构 248

7—5 人机系统的数学模型 248

5.1 人机系统数学模型的概念 248

5.3 人机系统模型的特性 249

5.4 人机系统的传递函数模型 249

5.5 人机系统的模糊控制模型 257

7—6 人机系统中人的失误分析 260

6.1 人的失误的定义 260

6.2 人产生失误的原因 261

6.3 克服人的失误的方法 263

第八章 车辆碰撞事故中车内乘员的人体保护技术 265

8—1 概述 265

1.1 道路交通安全问题 265

1.2 车辆的碰撞安全性 265

1.3 车辆碰撞安全性的主要研究内容 268

8—2 车辆的碰撞行程与乘员的生存空间 269

2.1 车辆的碰撞行程 270

2.3 约束效率与约束负荷分配 271

2.2 乘员的生存空间 271

2.4 乘员的减速距离 271

2.5 约束的展开时间 272

2.6 乘员的减速攻击率 272

2.7 乘员的最大减速度 273

8—3 车辆主动防撞与乘员人体保护的综合技术措施 273

3.1 主动防撞装置 274

3.2 吸能保险杠 275

3.3 专门的碰撞能量转化与吸收装置 276

3.4 车辆承载吸能结构 277

8—4 车辆碰撞事故中车内乘员的伤害机理与评价指标 277

3.5 乘员人体保护装置 277

4.1 头部的伤害机理和伤害标准 278

4.2 颈部的伤害机理和伤害标准 279

4.3 胸部的伤害机理和伤害标准 279

4.4 下肢的伤害机理和伤害标准 281

8—5 车辆碰撞事故中车内乘员的保护技术 282

5.1 车辆乘员室外部的防撞吸能结构 282

5.2 车辆乘员室内部的防撞吸能结构 286

5.3 安全带约束系统 290

5.4 安全气囊约束系统 296

6.1 问题的提出 303

6.2 汽车碰撞中人体自我保护最佳姿态的机理研究 303

8—6 汽车碰撞中乘员自我保护最佳姿态的研究 303

6.3 汽车碰撞中人体自我保护最佳姿态的实现 305

6.4 汽车碰撞中人体自我保护最佳姿态的仿真分析 306

6.5 汽车碰撞中人体自我保护最佳姿态的模型碰撞试验 306

6.6 结论 307

7.1 问题的提出 308

7.2 吸收人体碰撞能量的理想材料特性 308

8—7 用于汽车碰撞中人体保护的内饰吸能材料的研究 308

7.3 人体的材料力学特性分析 309

7.4 蜂窝纸板的材料力学特性试验 310

7.5 问题与讨论 311

8—8 拖拉机的翻车防护装置 312

8.1 轮式拖拉机翻车事故 312

8.2 翻车防护装置 313

第九章 车辆行驶中车内乘员的乘坐舒适性 320

9—1 概述 320

9—2 路面不平度的随机输入特性 322

2.1 公路路面不平度的随机输入特性 322

2.2 农业地面不平度的随机输入特性 324

9—3 人体对乘坐振动的反应 324

3.1 乘坐振动的机械效应——人体的振动特性 325

3.2 乘坐振动的生理效应 328

3.3 全身振动的病理效应 329

3.4 乘坐振动的心理效应——乘坐振动对驾驶员操作能力的影响 330

9—4 人体承受全身振动的评价标准 332

9—5 拖拉机驾驶员承受的乘坐振动负荷 342

6.1 隔振方式 344

9—6 拖拉机驾驶员的隔振防护 344

6.2 对驾驶座椅隔振性能的要求 352

6.3 常规无源隔振座椅悬架系统的调节方式 353

9—7 拖拉机驾驶座椅结构设计的人机工程学原理 356

7.1 对驾驶座椅设计的人机工程学要求 356

7.2 驾驶座椅结构设计的人机工程学原理 356

9—8 手扶拖拉机的手把振动 358

10—1 车辆驾驶员的驾驶适宜性 361

1.2 驾驶适宜性的概念 361

1.1 交通安全问题 361

第十章 车辆驾驶员的驾驶适宜性 361

1.3 事故倾向性 362

2.1 驾驶员的视觉特性与行车安全性的关系 363

10—2 驾驶员的身心素质与行车安全性的关系 363

2.2 驾驶员的反应特性与行车安全性的关系 366

2.3 驾驶员的速度估计能力与行车安全性的关系 368

2.4 驾驶员的注意品质与行车安全性的关系 369

2.5 驾驶员的个性特征与行车安全性的关系 371

10—3 驾驶适宜性检查 373

3.1 车辆驾驶过程的特点 373

3.2 驾驶工作的特点 374

3.3 对驾驶员的素质要求 375

3.4 驾驶适宜性检查项目的筛选 375

3.5 驾驶适宜性检查和评价 376

10—4 驾驶疲劳 383

4.1 疲劳的一般概念 383

4.2 驾驶疲劳现象 385

4.3 驾驶疲劳的原因 386

4.4 驾驶疲劳的预防 387

1.1 噪声及其危害 388

第十一章 车辆噪声控制 388

11—1 噪声的基本概念 388

1.2 噪声的物理度量 389

1.3 频带和噪声的频谱 390

1.4 噪声的主观度量 391

11—2 噪声标准 394

2.1 听力保护噪声标准 394

2.2 环境噪声标准 395

2.3 机动车噪声标准 396

11—3 车辆的噪声源和噪声传播 398

3.1 车辆的噪声源 398

3.2 噪声传播途径 400

11—4 车辆的噪声控制 400

4.1 噪声源的控制 400

4.2 噪声传播途径的控制 401

5.2 抗性消声器 402

11—5 排气消声器 402

5.1 阻性消声器 402

5.3 阻抗复合消声器 404

5.4 微穿孔板消声器 404

11—6 车辆驾驶室的声学设计 405

6.1 车辆驾驶室内噪声的发生机理及传播途径 405

6.2 车辆驾驶室的声学设计 405

第十二章 车辆驾驶室和车厢内的小环境气候 410

12—1 人体的热舒适性 410

1.1 热环境对人体的影响 410

1.2 热环境的主观感觉和评价标准 413

2.1 拖拉机驾驶室内的小环境气候参数 416

12—2 驾驶室和车厢内的小环境气候参数 416

2.2 汽车驾驶室和车厢内的小环境气候参数 417

12—3 驾驶室对有害物质的隔离作用 420

3.1 尘埃 420

3.2 发动机废气 420

3.3 其它有害物质 422

参考文献 423