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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 （417

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