汽车人机工程学.doc

汽车人机工程学教学大纲一、课程性质与任务1课程性质：本课程是车辆工程专业的专业选修课。2课程任务：本课程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各种因素；研究人和汽车及环境的互相作用；研究在汽车设计、行驶过程中统一考虑工作效率，人的健康、安全和舒适等问题的学科。使学生了解解决设计中人与汽车的关系为主的产品造型设计十分重要。二、课程教学基本规定本课程规定学生了解人机工程的研究内容、基本原则、基本原理以及在汽车造型设计中的意义；全面了解与汽车设计相关的人的因素，涉及结构特性（人体解剖、人体测量）、功能特性（信息感知、解决与执行）、心理特性、环境适应性等；掌握显示与控制设计、作业域设计，座椅与手握工具设计等典型汽车人机设计问题。了解人机系统功能和类型，人机系统的分派，人机系统中人的失误产生的因素，车辆碰撞事故中车内乘员的人体保护技术，车辆行驶中车内乘员的乘坐舒适性，车辆驾驶员的驾驶适宜性，车辆噪声控制的必要性和如何保持车厢内的小气候环境。通过课程的学习培养学生以人为本的设计观以及在以感性为主的形态设计过程中理性地分析问题解决问题的能力。成绩考核形式：末考成绩（闭卷考试）（70%）平时成绩（平时测验、作业、课堂提问、课堂讨论等）（30）。成绩评估采用百分制，60分为及格。三、课程教学内容第一章 概述1.教学基本规定让学生了解人机工程学的发展、人机工程学的研究领域、人机工程学的相关学科、人机工程学的研究方法。2.规定学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生了解人机工程学的发展阶段、人机工程学的研究领域、人机工程学的相关学科、人机工程学的研究方法。3.教学重点和难点教学重点是人机工程学的发展阶段、人机工程学的研究方法。教学难点是人机工程学的研究方法。4.教学内容第一节 人机工程学的发展1.经验人机工程学阶段2.科学人机工程学阶段3.现代人机工程学阶段第二节 人机工程学的研究领域第三节 人机工程学的相关学科第四节 人机工程学的研究方法1.机具2.作业研究3.环境4.研究模型第五节 汽车人机工程问题汽车人机工程学1.汽车人机工程设计的重要工作任务2.汽车人机工程设计所涉及的研究范围第二章 汽车人机工程学中的人体因素1.教学基本规定让学生了解汽车人机工程学中的人体因素。2.规定学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生了解人的特性的运动系统组成、人体运动系统功能、人体的力学特性；人体测量基本术语、人体测量的分类、人体测量的方法、人体测量数据的记录解决；人体结构尺寸、人体功能尺寸、人体重要参数计算；二维人体模板、三维人体模型。3.教学重点和难点教学重点是人体计测量、人体尺寸、人体模型。教学难点是人体模型。4.教学内容第一节 人的特性1.人体运动系统组成2.人体运动系统功能3.人体的力学特性第二节 人体计测量1.人体测量基本术语2.人体测量的分类3.人体测量的方法4.人体测量数据的记录解决第三节 人体尺寸1.人体结构尺寸2.人体功能尺寸3.人体重要参数计算第四节 人体模型1.二维人体模板2.三维人体模型第三章 汽车人机工程布置设计与车室尺寸设计1.教学基本规定让学生了解汽车人机工程布置设计与车室尺寸设计。2.规定学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生了解汽车布置设计的组成、汽车布置设计的影响因素；汽车人机工程布置设计室内布置设计基准H点及拟定、室内布置设计用包络线；车身室内空间尺寸设计；座椅布置设计；安全带固定点位置。3.教学重点和难点教学重点是汽车人机工程布置设计、车室尺寸设计。教学难点是汽车人机工程布置设计概述。4.教学内容第一节 汽车车身布置设计1.汽车布置设计的组成2.汽车布置设计的影响因素第二节 汽车人机工程布置设计概述1.室内布置设计基准H点及拟定2.室内布置设计用包络线3.环境第三节 车身室内空间尺寸设计第四节 座椅布置设计1.轿车桌椅布置设计及头部空间尺寸2.客车桌椅布置设计3.货车桌椅布置设计4.桌椅调节量设计第五节 安全带固定点位置第四章 汽车视野设计1.教学基本规定让学生了解汽车视野设计。2.规定学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生了解驾驶员眼椭圆相关概念、汽车前后视野及规定、人眼视区、眼椭圆应用、汽车动态视觉及其设计应用中观测点的光流分布、驾驶员眼睛转动角速度、等角速曲线、角速度阀、风窗玻璃下沿高度。3.教学重点和难点教学重点是驾驶员眼椭圆相关概念、汽车前后视野及规定、人眼视区、眼椭圆应用。教学难点是眼椭圆应用。4.教学内容第一节 驾驶员眼椭圆1.眼椭圆的数据测定2.眼椭圆定义来源及理论解释3.眼椭圆样板的制取4.眼椭圆样板在车身图上的定位第二节 汽车前后视野及规定1.基本概念2.汽车驾驶员前方视野规定3.A立柱形成的双眼盲区的求作第三节 人眼视区1.眼睛的运动2.眼睛和头部不转动时的视区3.眼睛和头部的转动角4.头部转动角的求法5.驾驶员的视区和盲区第四节 眼椭圆应用之一第五节 眼椭圆应用之二第六节 眼椭圆应用之三第七节 眼椭圆应用之四1.A立柱盲区的求作2.通过车内后视镜观测时的间接视区的求作3.B立柱和C立柱的间接盲区求作第八节 眼椭圆应用之五1.由转向盘轮缘形成的盲区的求作法2.由转向盘轮毂和轮辐形成的盲区第九节 汽车动态视觉及其设计应用1.观测点的光流分布2.驾驶员眼睛转动角速度3.等角速曲线4.角速度阀5.风窗玻璃下沿高度第五章 汽车显示与操作装置设计1.教学基本规定让学生了解汽车显示与操作装置设计。2.规定学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生了解汽车人机界面、汽车显示装置设计、操作装置设计中足蹬力及手操作力、重要操纵装置设计、操纵装置和显示装置的布置设计。3.教学重点和难点教学重点是汽车显示装置设计、重要操纵装置设计、操纵装置和显示装置的布置设计。教学难点是操作装置设计中足蹬力及手操作力。4.教学内容第一节 汽车人机界面概述第二节 汽车显示装置设计1.显示符号的图形设计2.显示仪表设计3.风窗玻璃映像显示4.汽车照明显示装置第三节 操作装置设计1.足蹬力及手操作力2.重要操纵装置设计第四节 操纵装置和显示装置的布置设计1.驾驶员手伸及范围的分区2.手操纵装置的合理位置3.对信号显示装置的观测规定4.驾驶员对显示装置的观测5.方向盘在仪表板上形成的盲区检查问题6.驾驶员手伸及界面及操纵钮件的布置设计第六章 乘坐舒适性设计1.教学基本规定让学生了解汽车乘坐舒适性设计。2.规定学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生了解人体对乘坐振动的反映、人体承受全身振动的评价、驾乘人员的隔振防护、座椅设计中桌椅设计原则、驾驶员的舒适坐姿、驾驶员座椅设计、乘员座椅的设计、电动座椅简介。3.教学重点和难点教学重点是人体承受全身振动的评价、驾乘人员的隔振防护、座椅设计。教学难点是座椅设计。4.教学内容第一节 人体对乘坐振动的反映1.人体的振动特性2.乘坐振动的生理效应3.乘坐振动的病理效应4.乘坐振动的心理效应第二节 人体承受全身振动的评价1.人体承受全身振动的评价标准2.人体承受全身振动的评价方法第三节 驾乘人员的隔振防护1.隔振方式2.座椅的隔振性能3.桌椅悬置系统的调节第四节 座椅设计1.桌椅设计原则2.驾驶员的舒适坐姿3.驾驶员座椅设计4.乘员座椅的设计5.电动座椅简介第七章 汽车车室环境评价与分析1.教学基本规定让学生了解汽车车室环境评价与分析。2.规定学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生了解汽车车室热环境中影响汽车车室热舒适性的参数、汽车车室热舒适性的特点、汽车车室热舒适性的评价；汽车车室声环境评价噪声中对人的影响、噪声的物理量度、噪声的主观评价、车内噪声的测量和评价、汽车噪声控制。3.教学重点和难点教学重点是汽车车室热环境、汽车车室声环境评价。教学难点是汽车车室热环境。4.教学内容第一节 汽车车室热环境1.汽车车室热舒适性2.影响汽车车室热舒适性的参数3.汽车车室热舒适性的特点4.汽车车室热舒适性的评价5.汽车车室热环境计算机流体力学仿真技术简介第二节 汽车车室声环境评价1.噪声对人的影响2.噪声的物理量度3.噪声的主观评价4.车内噪声的测量和评价5.汽车噪声控制第八章 计算机辅助汽车人机工程设计技术1.教学基本规定让学生了解计算机辅助汽车人机工程设计技术。2.规定学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生了解计算机辅助汽车人机工程设计技术与发展、常见数字化人体模型应用举例、RAMSIS软件简介、RAMSIS的特点与优、RAMSIS软件的系统构成、RAMSIS软件的系统重要功、RAMSIS软件的系统使用环节。3.教学重点和难点教学重点是计算机辅助汽车人机工程设计技术与发展、常见数字化人体模型应用举例。教学难点是RAMSIS软件的应用。4.教学内容第一节 计算机辅助汽车人机工程设计技术与发展1.数字化人体模型技术2.数字化人体模型技术的发展过程3.数字化人体模型的特点第二节 常见数字化人体模型应用举例1.FMVSS一致性检查2.目的用户群体的车室适应性分析3.数字化人体模型的特点第三节 RAMSIS软件简介1.RAMSIS的特点与优势2.RAMSIS软件的系统构成3.RAMSIS软件的系统重要功能4.RAMSIS软件的系统使用环节5.RAMSIS软件应用简介四、学时分派章 序内容课时备注一概述2二汽车人机工程学中的人体因素3三汽车人机工程布置设计与车室尺寸设计3四汽车视野设计6五汽车显示与操作装置设计4六乘坐舒适性设计4七汽车车室环境评价与分析2八计算机辅助汽车人机工程设计技术4合计28五、教材及参考书教材：汽车人机工程学主编：杜子学 出版社： 机械工业出版社 出版时间：2023年。参考书：1. 车辆人机工程学（第二版）主编：毛恩荣 张红 宋正河 出版社：机械工业出版社 出版时间：2023年。2. 车辆人机工程学主编：周一鸣 出版社：北京理工大学出版社 出版时间：1999年。3. 人机工程学（第三版）主编：丁玉兰 出版社：北京理工大学出版社 出版时间：2023年。