高速列車座椅舒適性優(yōu)化設(shè)計(jì)及評價(jià).pdf

1、隨著高速鐵路技術(shù)的快速發(fā)展，追求高品質(zhì)的列車乘坐舒適性越來越受到人們的重視。在旅客列車的人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)中，座椅是影響乘座舒適度的重要環(huán)節(jié)。如何提高座椅乘座舒適性，設(shè)計(jì)出符合人機(jī)工程學(xué)要求的列車座椅，是十分重要的課題。座椅的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能使乘客脊柱處于生理體位，保持正常的生理彎曲。座椅的動(dòng)態(tài)特性與列車的其它減振系統(tǒng)相匹配，能使人體處于更為合適的振動(dòng)環(huán)境。本文對列車座椅舒適性設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了入系統(tǒng)的研究:
　　首先從人機(jī)工程學(xué)角度對人體脊椎

2、的形狀及曲率進(jìn)行研究分析，結(jié)合人體脊椎實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，利用數(shù)學(xué)方法計(jì)算出人體處于舒適坐姿下的腰椎正常曲率半徑，為座椅靠背中心曲線的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)參考。按照數(shù)據(jù)點(diǎn)→曲線→曲面→座椅模型的思路，以人體尺寸數(shù)據(jù)為依據(jù)，利用CATIA對列車座椅的靠背及座墊曲面建模得到座椅模型。并在此基礎(chǔ)上，對座椅靠背及座墊曲面的CAD模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分輸出數(shù)據(jù)點(diǎn)云，從而應(yīng)用移動(dòng)最小二乘法對座椅靠背和座墊進(jìn)行曲面擬合，求出曲面方程。并利用MATLAB對其仿真，這為

3、座椅曲面的形狀優(yōu)化及逆向工程CAD建模提供了理論基礎(chǔ)。
　　然后利用CATIA的人體工程學(xué)設(shè)計(jì)模塊功能，建立符合中國不同人體百分位尺寸的人體CAD模型。通過循環(huán)干涉檢查方法進(jìn)行人-椅CAD模型自適應(yīng)匹配，實(shí)現(xiàn)了不同尺寸人體“虛擬乘坐”于座椅CAD模型的要求，為坐姿幾何舒適性的分析評價(jià)提供了客觀依據(jù)。并在此基礎(chǔ)上，以性別、人體百分位及坐姿關(guān)節(jié)角度構(gòu)成三層因素集，建立了列車座椅幾何舒適性三級模糊綜合評價(jià)模型，并應(yīng)用該評價(jià)模型對列車座椅