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有关动态舒适性的汽车座椅系统的研究随着人们生活质量的提高，对汽车的需求量也随之增加。
提高汽车座椅的舒适性是车企增强竞争力的重要途径，同时还可以提高驾驶的安全性，因此对汽车座椅动态舒适性的研究就显得极为重要。
标签：动态舒适性；汽车座椅；安全性汽车座椅在汽车使用中有着如下重要作用：（1）给驾驶员和乘客有力支撑。
通过为人体提供合宜的体压分布，座椅能够充分保证汽车行驶中驾驶员和乘客的平衡和稳定。
（2）固定驾驶员位置。
良好的视野，便捷的挂档、刹车等操作是平稳驾驶的重要前提，座椅能够固定驾驶员的位置，加上安全带，能够保障驾驶员舒适地驾驶汽车。
（3）保证驾驶员和乘客安全。
舒适的座椅能够降低驾驶员的疲劳度，减少事故的发生，即便出现意外，座椅也能减轻对人员的伤害。
简而言之，汽车座椅能够在规定的条件下，保障驾驶员和乘客的舒适度，并且能够保障安全驾驶，减轻意外伤害。
1 影响座椅动态舒适性的因素及评估方法1.1 椅垫的体压分布根据人体形态学可知，人在坐立时，坐骨结节处是人体受力最主要部位；而大腿下有着大动脉分布，不宜承重。
因此，设计的座椅压力分布应该是不均匀的，在坐骨结节处应该更加舒软，用于缓解久坐的疲劳。
1.2 汽车车体的振动当汽车行驶在凹凸不平的路面时，车辆会颠簸振动，同时汽车本身也有着机械振动，这样驾驶员将受到纵向、横向以及垂直方向的振动，甚至还有围绕这三个方向的角振动。
在这些振动中，垂直振动和横向振动对人的影响最大，会引起晕车等不良反应。
研究表明，人体对4～8Hz频率的振动最为敏感，人体在经受这些振动时，轻则产生疲劳，乏困反应；重则产生头晕恶心以至呕吐反应。
因此，研究如何能够减轻4～8Hz频率段的振动是提高座椅舒适度的重要方面。
[1]1.3 汽车座椅动态舒适性的评估方法吸收功率法，即用人体振动系统内部吸收的平均能量来衡量人体的舒适性。
单一不舒适性指数法，这个方法是NASA最先使用的，是将汽车行驶中，五个方向的振动幅度和车内噪声加以监控，将统计数据，输入经验公式，从而得到不舒适指数。
汽车振动分析三自由度概论汽车振动分析是指对汽车在运行过程中的振动进行研究和分析。
汽车在运行过程中会受到地面不平坦、发动机工作、零部件损耗等多种因素的影响，从而产生各种振动。
了解和分析汽车的振动情况对于改善驾驶舒适性、提高汽车性能、延长零部件寿命等方面具有重要意义。
在汽车振动分析中，常使用三自由度模型进行初步研究和分析。
该模型是对汽车在垂直方向（纵向）、水平方向（横向）和侧向（垂直）三个方向的振动进行建模，可以较为准确地模拟实际振动情况。
在三自由度模型中，汽车被简化为一个质点，其质量为m，质心位置为(x,y,z)。
地面和汽车之间通过弹簧和减振器连接，用来模拟悬挂系统。
弹簧的刚度为k，减振器的阻尼为c。
汽车在运行过程中会受到外界的激励力Fa，例如地面的不平坦、发动机输出的力等。
根据牛顿第二定律，可以得出以下三个方程：mx'' + cx' + kx = Famy'' + cy' + ky = Fymz'' + cz' + kz = Fz其中，x''表示汽车在x方向的加速度，x'表示汽车在x方向的速度，类推y和z。
Fa,Fy,Fz分别表示在x、y、z方向上的外界激励力。
通过求解以上方程组，可以得到汽车在三个方向上的振动响应。
为了更好地研究和分析汽车的振动情况，还需要进行模态分析。
模态分析是指对系统的固有特性进行研究和分析。
在汽车振动分析中，模态分析主要用于求解汽车的模态频率和模态振型。
汽车的模态频率是指在特定工况下，汽车振动系统的固有频率。
一般来说，模态频率越高，汽车的振动特性越好。
模态振型是指在特定模态频率下汽车的振动形态，可以用来了解汽车的振动特性和寻找可能的振动源。
对于三自由度模型而言，可以通过手工计算或使用专业的软件进行求解模态频率和模态振型。
一般来说，模态分析会得到多个不同的模态频率和模态振型，其中前几个频率和振型对应着汽车振动系统的主要特性。
汽车人椅系统的低频多向振动试验与参数识别舒红宇;陈仙宝;梅晓磊;罗霜【摘要】人-车的相互作用对汽车的操纵稳定性有重大的影响,而人椅系统的低频多向振动特性的研究对于人-车相互作用的分析具有重要的意义.为此本文中建立了人椅系统的12自由度三维动力学模型,并利用多向振动试验台架在0.5 ～ 5Hz频率范围内进行了人-椅多向振动试验,识别出36个低频多向振动特性参数.结果表明:提出的低频多向振动试验及参数识别方法可行,其参数可表征汽车人椅系统的低频多向振动特性.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2016(038)009【总页数】7页(P1126-1131,1139)【关键词】人椅系统;低频多向振动;参数识别;动力学模型【作者】舒红宇;陈仙宝;梅晓磊;罗霜【作者单位】重庆大学汽车工程学院,重庆400044;重庆大学,机械传动国家重点实验室,重庆400044;重庆大学汽车工程学院,重庆400044;国家摩托车质量监督检验中心,西安710032;重庆大学汽车工程学院,重庆400044【正文语种】中文节能环保使汽车微型化成为重要的发展方向，但随着微型化的发展，当其质量和尺寸更加接近于人体后，人-车的相互作用及其动力学行为耦合将显现出来，并对汽车的操纵稳定性产生不可忽略的影响。
人-车的相互作用比较复杂，通过人体与座椅坐垫和靠背、手与转向盘、脚与底板等连接界面来实现，其中最主要还是通过人体和座椅组成的系统。
因此，人椅系统作为人-车的主要作用界面，其多向振动特性的研究将是人-车相互作用分析的突破点。
目前对人椅系统的三维多向振动特性的研究还很少。
文献[1]和文献[2]中首次考虑了人体上下体间的连接和平面转动，将人体在X-Z平面简化为3个刚体；文献[3]和文献[4]中利用人体动力学表观质量模型考察了人体多向振动，但没有研究上下体的连接和转动特性。
本文中针对汽车操稳性建立了包括平动和转动的人椅系统多向振动模型，综合考虑人体运动和汽车操稳性涉及的频率特征[5-8]，选定在0.5～5Hz频率范围内进行了人-椅多向振动试验，识别出36个低频多向振动特性参数，首次对人椅系统的低频多向振动特性进行了探讨。
沈阳建筑大学毕业论文毕业论文题目汽车座椅舒适度研究系专业班级交通与机械工程学院交通运输10-1班学生姓名隋晓丹性别女指导教师宋小艳职称助教2014 年 5 月 23 日摘要汽车已经在人们的生活中越来越普及，安全、舒适、方便是现代汽车设计所追求的最优目标。
汽车座椅是汽车的重要组成部分，它直接关系到乘员驾乘的安全、舒适和工作效率。
为解决现代汽车座椅传统的经验设计方法中对舒适性分析的不足，本文以人机工程学的理论为基础，结合计算机技术，对汽车座椅的动态、静态舒适性和评价进行了综合分析和深入研究，为座椅和其它类似机械的舒适性设计和检验提出了一些新的思路。
研究结果对于提高中国汽车座椅的设计水平具有重要的指导意义，并可以广泛应用于其它座椅的舒适性设计。
本文概述了人体承受全身振动的舒适性评价方法，并建立了汽车人-座椅系统的三自由度模型，针对特定汽车的地板输入谱特性，运用Matlab进行仿真研究该模型的动态特性，合理设计座椅的动力学参数，结合ISO 2631对模型进行人体振动舒适性的定量评价。
将人体H点是汽车驾驶室设计的基准点，将坐姿舒适性要求与坐姿角度相结合，建立人体坐姿杆系模型和数学模型。
另外，正负刚度并联弹簧作为一种新型非线性被动控制减振元件，对提高汽车舒适性具有重要意义。
本文基于正负刚度并联相消原理设计了新型汽车座椅弹性元件,并建立了其力学及数学模型进行分析。
基于人机工程学原理和脊柱测量数据，研究舒适性汽车座椅的结构设计和适合我国人体测量的座椅结构尺寸，为舒适性座椅的设计提供了一种有效的手段。
关键词：舒适性；隔振；H点；人机工程学AbstractVehicles are becoming more and more popular in people’s daily life. Safety, comfort and efficiency are the main objective of directly guarantee the driver’s safety, comfort and work efficiency. In order to overcome the deficiency of traditional experiential design method for vehicle seat in comfort. Ergonomics theory is used in this thesis, with the help of computer technology, the dynamic, static comfort and evaluation index are explored based on the characteristics of vehicle seat. In this thesis, some new conceptions about comfort design and testing are suggested, which will be beneficial for the design of a vehicle seat. The contents of this study include:This paper summarizes the human body vibration comfort under evaluating methods, and establish the car seat system for certain three dof model car, the floor input spectrum characteristics, using Matlab simulation research this model, the dynamic characteristic of reasonable design of dynamic parameters of the seat, combined with ISO 2631, the model of quantitative evaluation body vibration comfort. Will human H point is the benchmark, automobile cabin design requirements and posture will posture comfort is established by combining the human body Angle of model and sitting stem mathematical model.In addition, plus or minus stiffness parallel spring as a new nonlinear passive control to improve vibration isolation components, automobile comfort to have the important meaning. Based on the positive and negative stiffness parallel destructively principle designed a new type of car seat elastic components, and established its mechanics and mathematical model is analyzed. Based on the ergonomic principles and spinal measurement data, a study of automobile seating comfort of structural design and suitable for China's anthropometric seat structure size, the design for comfort seats provides an effective means.Key words：Comfort; Vibration isolation; H-Point; Ergonomics目录第一章绪论 (1)1.1舒适性 (1)1.1.1振动舒适性 (1)1.1.2静态舒适性 (2)1.1.3操作舒适性 (4)1.2汽车座椅舒适性研究现状 (4)1.2.1汽车座椅动态模型 (6)1.2.2汽车座椅静态舒适性 (8)1.3基于人机工程学的汽车座椅舒适性设计要求 (10)1.3.1合理的体压分布 (10)1.3.2维持脊柱正常的生理弯曲 (12)1.3.3横向振动的抵抗能力 (14)1.4本章小结 (14)第二章人体承受振动的舒适性评价 (16)2.1 人体承受振动的分类 (16)2.2汽车座椅舒适性的主观和客观评价研究 (18)2.2.1人体脊骨生理结构与座椅腰托装置 (19)2.2.2座椅腰托的客观性评价试验 (20)2.2.3座椅腰托的主观性评价试验 (22)2.3人体动态舒适性评价 (24)2.3.1加权加速度评价法 (24)2.3.2加速度剂量法 (25)2.4 本章小结 (28)第三章正负刚度并联隔振研究 (29)3.1正负刚度概念及其载荷变形关系 (29)3.2正负刚度并联机构隔振原理 (30)3.3负刚度机构实现 (31)3.4正负刚度弹簧并联力学建模与分析 (33)3.5本章小结 (36)第四章汽车座椅的隔振 (37)4.1汽车座椅振动研究 (37)4.2振动理论 (37)4.2.1力学模型 (38)4.2.2数学模型 (39)4.2.3求解方法 (39)4.3汽车座椅设计 (40)4.3.1汽车座椅舒适性设计 (40)4.3.2座椅舒适度设计指标 (40)4.3.3 汽车座椅隔振机构设计 (41)4.3.4汽车座椅舒适度影响因素 (41)4.3.5汽车座椅舒适性设计的重要性 (42)4.3.6座椅舒适度的研究方法 (42)4.3.7预压弹簧设计 (43)4.4座椅安全性设计 (45)第五章经济技术分析 (47)5.1汽车座椅行业调研 (47)5.1.1 数据获取 (48)5.1.2舒适性影响因素分析 (48)5.1.3其它因素对舒适性评价的影响分析 (49)5.2本章小结 (52)结论 (53)参考文献 (54)谢辞 (55)附录一中文译文 (ⅰ)附录二外文资料原文 (ⅱ)沈阳建筑大学毕业设计（论文）汽车座椅舒适度研究第一章绪论随着人们生活水平的提高，汽车的应用已经越来越广，同时对汽车的要求也越来越高。
图2 水平振动试验台架2 座椅载荷的施加和传感器的粘贴本文使用塑料假人来模拟座椅上的载荷，可以通过调整注入假人中水的重量，模拟不同乘客的体重。
假人通过绑带与座椅固定，防止在试验过程中倾斜或滑落，如图1、图2所示。
根据车辆一般使用者体重，选取重载101 kg，轻载49 kg作为座椅载荷输入，分别进行试验测试。
试验过程中使用美国PCB加速度传感器测试振动信号，由于假人的存在，传感器不能直接粘贴在坐垫和靠背上。
根据GB/T1312017.11图4 坐垫垂向振动时域数据图5 振动台、坐垫和靠背轻载垂向频域信号图7 坐垫和靠背轻载前后向振动传递率图6 坐垫和靠背轻载垂向振动传递率从上图可以看出，座椅在轻载状态下振动传递率最大值位于10.40 Hz，坐垫和靠背的传递率分别为3.27和2.95。
使用相同的方法得到重载状态下，坐垫和靠背的垂向振动传递率，在7.32 Hz振动传递率最大，分别为3.20和2.93。
如表1所示为展示了座椅在不同载荷状态下的振动传递率。
表1 座椅垂向振动传递率座椅负载测量部位传递率频率Hz垂直方向轻载坐垫 3.2710.40靠背 2.9510.40重载坐垫 3.207.32靠背 2.937.324 座椅水平方向振动传递率测试在水平方向，从驾驶员的角度来看，座椅存在前后和左右两个方向的振动，本文利用振动台从这两个方向分别进行试验。
以前后方向振动为例，轻载时的振动传递率曲线如图7所示，在8.17 Hz坐垫和靠背的振动传递率最大，分别为3.04和5.78。
综合三个方向的试验数据，座椅在两种载荷两个水平振动方向下的振动传递率如表2所示。
（下转第135页）2017.11 132。
动车组三自由度电动座椅设计研究李畅,吕志龙,周安德(中车株洲电力机车有限公司,湖南株洲412001)摘要：文章依据人机工程原理确定了座椅的尺寸并通过三维软件完成了零件的建模和座椅的装配;对座椅导轨等关键零部件进行了有限元分析并对座椅三维模型进行运动仿真分析。
设计的电动座椅具有结构相对简单,生产成本较低的特点,为动车组乃至地铁等轨道交通车辆司机室电动座椅的推广使用打下了良好的基础。
关键词：动车组；电动座椅；有限元计算；仿真分析中图分类号：U26文献标识码：B DOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.08D.660引言司机座椅的舒适是保证司机长时间正常行车操作的重要环节。
目前动车组司机座椅通常配备的是手动调节座椅，存在操作不便、舒适性低的问题。
同时，当座椅调节位置受限时会影响司机视野，进而影响行车安全。
因此，设计提升司机舒适性的座椅，是一个十分重要的课题[1-2]。
此外，设计良好的司机座椅可以降低司机长途驾驶的疲劳。
我国现有的动车组司机室座椅大多是引进国外原型设计完成，一些细节设计还未能完全符合中国人的人体尺寸特点，长时间的保持不正确的坐姿，会对背部和脊椎、肌肉造成不良的影响或伤害[3-4]。
座椅作为司机在驾驶过程中最经常接触的设备之一，其安全性也是至关重要。
列车发生追尾或正面碰撞时，座椅结构设计参数深刻地影响着司机的安全，提高座椅的被动安全性能，是减轻后碰撞事故中司机受伤的有效方法[5-6]。
1电动座椅设计要求1.1符合人机工程的座椅尺寸人机工程学中要求座椅靠背和坐垫的形状与人体的形状可以最大限度的贴合；对人体的背部和腰部有合理的支撑；座椅的各部分要有合适的软硬度；合理的振动频率从而防止共振[7]。
根据国家标准GB10000—1988《中国成年人人体尺寸》，表1列出的是我国男（18~60岁）第95百分位以及女（18~55岁）第5百分位人体基本尺寸的具体数值。
根据表1来验证设计椅面高度：人体小腿加足高为（342~ 448）mm。
