服装运动舒适性研究进展

人们生活水平不断提高的同时,体育运动也在飞速发展,群众对服装的运动功能提出了愈加迫切的希望和要求。以服装的运动舒适性为研究切入点,从服装运动舒适性的影响因素与评价方法方面展开综述。研究表明,不同面料的选择、服装施加的压力以及人体在运动过程中的动态特征,都会影响服装的运动舒适性,服装应根据运动特点进行选择。传统的服装舒适性评价多倾向于利用静态测试方法,忽略了动态层面下的人体舒适性。从人因工效学的角度探究服装与运动的交叉融合,推动运动服装领域的科学发展。

座椅静态舒适性仿真与性能优化

为提高普通家用轿车的座椅静态舒适性,基于SAE-J826工装有限元模型和CASIMIR软件提供的第50百分位柔性人体有限元模型,提出了包含H点位置预测和座垫压力分布均匀性的座椅静态舒适性仿真分析方法,并利用HyperStudy优化工具平衡和提升了座椅静态舒适性能,仿真结果与试验结果取得了较好的一致性。

基于中国乘员的汽车座椅乘坐姿态舒适性评价分级模型

为研究汽车座椅乘员姿态舒适性问题,针对影响乘员舒适性的矢状面姿态角度指标,文中提出了一种基于中国人群覆盖范围和博弈组合赋权的评价分级方法。首先,采用动作捕捉技术获取乘员各舒适姿态角度,得到角度覆盖的人群范围,从而计算各姿态角度指标得分;采用G1法和熵权法分别计算各指标的主客观权重,基于博弈组合赋权得到各指标的综合最优权重;最终,根据各指标得分及最优权重,按照加权平均方式得到汽车座椅整体姿态舒适性评分;制订5级分级标准获取汽车座椅乘坐姿态舒适性等级。通过被试乘坐汽车座椅的主观体验评分验证建立的分级模型的可行性,为国内智能座舱的座椅姿态调节模式优化设计提供指导和依据。

基于扫视路径速度的隧道入口驾驶舒适性分析

为了更准确地评价公路隧道入口段驾驶员的视觉舒适性,以隧道入口段的驾驶员视觉特性为研究对象,在云南上鹤高速公路的野鸭塘1号、2号和3号隧道开展实车试验,采集驾驶员的注视与扫视时间、视点位置、瞳孔直径等眼动参数,并依次对20名驾驶员进行问卷调查。基于试验数据和问卷调查结果,提出扫视路径速度指标并验证其合理性。结果表明:扫视路径速度能够有效地对隧道入口段的驾驶视觉舒适性进行评价;当隧道照明条件相同时,新型蓄能反光发光材料能够使驾驶员的平均扫视路径速度降低50.62%,峰值扫视路径速度降低40.32%。通过对视觉舒适指标的关联性分析,进一步表明:扫视路径速度与驾驶员的视觉舒适性呈反比关系;随着隧道入口光环境质量的提高,驾驶员的扫视时间占比增加,进而扫视所用时间变长,扫视路径速度减慢,此时驾驶员的视觉舒适性较高有利于安全行驶,反之则不利于行车安全。

桥梁预拱度对行车舒适性的影响及桥面线形调整

为研究成桥预拱度对连续刚构桥行车舒适性的影响,以多座主跨跨径为110~200 m的连续刚构桥为研究对象,首先,采用滤波白噪声法建立桥面时域模型,并与按余弦曲线设置的成桥线形叠加模拟成桥后的桥面不平度;其次,采用MATLAB/Simlink搭建车辆-桥面系统模型,以加速度均方根值(RMS)作为桥梁边跨、中跨桥面的行车舒适性评价指标,以最大瞬态振动值(MTVV)作为边跨峰值处短时内的行车舒适性评价指标;最后,分析采取经验法按照余弦曲线设置成桥预拱度的桥梁其跨径和设计时速对边、中跨RMS值的影响,以及成桥预拱度取值对边跨3L/8处MTVV值的影响。研究结果表明:在边跨、中跨处RMS值均小于0.315 m/s^(2),说明采取经验法按照余弦曲线设置成桥预拱度并不影响中跨处的行车舒适性;在边跨3L/8处MTVV值在短时内存在大于0.345 m/s^(2)的情况,说明在边跨峰值处短时内会产生一定不舒适感。提出了一种基于桥面铺装层施工优化边跨3L/8处和边墩墩顶桥面线形的方法,改善了边跨的行车舒适性。

悍途四驱皮卡制动踏板舒适性及优化方法

汽车制动踏板的操纵体验感关系到汽车行驶的制动安全性和驾驶舒适性,对制动踏板的设计研究,有助于提高制动踏板的使用性能,对于汽车驾驶舒适性提升至关重要。本文对制动踏板的布置流程进行说明,并进行竞品车对标分析,对使用过程中存在的问题进行阐述,为制动踏板设计优化提供方案。

计及安全性与舒适性的智能车辆换道轨迹规划研究

针对当前智能车辆在换道过程中的安全性以及乘员舒适性问题,本文提出一种基于风险场评估轨迹的二次筛选方法。首先,在Frenet坐标系下,将车辆运动解耦为横向和纵向两个维度,基于五次多项式生成所有横向d-t曲线簇和纵向s-t曲线簇;其次,由车辆的动力学特性和三圆碰撞模型设计轨迹初筛评价函数,选取合格轨迹作为候选轨迹;最后,参考人工势场理论的思想,引入行车过程中风险场的概念,根据换道效率,换道风险值和横、纵向冲击度建立总损失函数评价候选轨迹以进行二次筛选,选取最佳轨迹并完成可视化。为检验算法的可行性,通过搭建双车道的道路环境,设计障碍车不同速度和加速度的多场景进行弯道换道的仿真验证。研究结果表明,本文所提算法能够满足换道的安全性和舒适性需求。同时,在正常换道场景下,乘员在换道过程的97.5%时间处于舒适状态,在紧急避障场景下也能达到平衡安全性与舒适性的目标。

曲线钢桁桥人致振动舒适性评价现场试验研究

大跨曲线钢桁梁人行桥竖向、横向和扭转振型耦合强,人致振动舒适度评价和减振控制难度大。以湖南省长沙市浏阳河一主跨为120 m的曲线双层桥面三跨连续钢桁梁桥—汉桥为工程背景,通过理论分析和人群激励现场动力试验,识别桥梁固有模态参数,评价人致振动舒适性,优化设计调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)并评价TMD的减振效果。研究表明:因桥梁第一阶竖弯模态和第一阶扭转模态的阻尼比仅为0.23%和0.3%,人致振动加速度不满足舒适性要求;采用竖向TMD进行竖弯模态和扭转模态的减振控制,减振后的桥梁满足舒适性要求。

考虑驾驶风格和舒适性的电动汽车制动能量回收策略

现有的制动能量回收策略未充分考虑驾驶风格对前、后轴制动力矩分配的影响,降低了能量回收率,增加了制动减速度。为此,提出了一种考虑驾驶风格和制动舒适性的再生能量回收策略,对不同驾驶风格的驾驶员采用不同的权重系数去权衡制动能量回收效率与制动舒适性。设计模糊规则控制器对驾驶员舒适性权重进行分配,建立包含舒适性和制动能量回收效率的多目标优化模型。最后结合考虑电池、电机特性和紧急工况等影响因素确定制动力矩分配策略。仿真结果表明,与其他控制策略相比,所提出的控制策略使驾驶员处于舒适与轻微不适的占比分别增加3.4%和1.58%,并消除严重不适,电池SOC值损失0.3183%。

腋拐的使用角度对人机舒适性的影响研究

目前单臂操作助行器具产品的舒适性评价标准体系不完善,产品设计过程中缺乏充分的生物力学及人机工程学分析,从而导致了诸如腋神经损伤、腕关节损伤等二次伤害的发生。结合人机工程学理论和实验,通过人体生理结构解剖分析、使用动作姿态分析、简易模型受力分析及使用舒适性主客观实验结合分析等方法,研究腋下拐杖各参数对人机舒适性的影响,得出腋下拐杖对人体使用舒适性产生影响的角度参数的最佳范围,为后续腋拐的设计与创新研究提供参考和借鉴。

移乘背抱护理机器人舒适性生物力学模型分析

为探索移乘背抱护理机器人人机交互力学特性与被护理人舒适性感受的潜在关联,研究显性的人机接触力相对于人体生物力学特性的映射关系,揭示影响被护理人舒适性的主要作用肌群,提出了舒适性测试试验与AnyBody背抱运动人体生物力学模型相结合的方法.从被护理人的肌肉激活程度入手,对移乘背抱护理机器人背抱运动舒适性特征进行了分析.首先,介绍了移乘背抱护理机器人典型结构工作原理并进行了运动学分析,在此基础上搭建了舒适性测试试验系统,基于主观舒适性评分规划了服务于试验的基础运动轨迹,并通过试验得到了人机主要接触部位力学信息.然后,以试验数据为边界条件构建了基于AnyBody的背抱运动人体生物力学模型,依托逆动力学仿真分析得到了肌肉激活程度,并对比舒适性测试肌肉激活程度验证了仿真模型的有效性.最后,结合人机主要接触部位受力、肌肉激活程度及主观舒适性评分综合分析了移乘背抱护理机器人背抱运动舒适性特征,明确了影响被护理人舒适性的主要作用肌群.结果表明:影响被护理人舒适性的主要作用肌群有7个,且被护理人胸部压力与腋下压力值大小分别与影响其躯干和上肢舒适性的肌肉激活程度呈正相关.可通过建立胸部压力与腋下压力值相关的加权函数有效描述不同被护理人整体舒适性特征,为移乘背抱护理机器人舒适性运动控制提供了理论依据.

风机盘管加新风系统室内微循环热舒适性研究

随着人们生活水平的提高,医院在提升治疗服务的同时迫切需要改善患者就医环境和医护人员的工作环境。目前,医院建筑中特别是病房广泛应用的风机盘管加新风系统存在温度分布不均匀、吹风感较强、噪音大等问题,导致了患者的室内热舒适性无法得到保障。因此,针对医院病房,探索研究风机盘管加除湿置换新风空调系统,在实际搭建的实验平台基础上建立CFD数值模拟模型,将模拟结果与实验数据相对比,论证了模型的准确性之后,通过CFD模拟的方式,在保证对流换热可以达到室内设定温度的前提下,找到一种新的气流组织形式,这样不仅有效降低室内人员的吹风感和噪音,而且避免了传统置换通风容易出现温度分层、垂直温差过大的问题。

长时间站立/行走时鞋垫参数对下肢舒适性的影响

探究了长时间站立/行走时鞋垫设计参数对人体下肢舒适性的影响。选取9名年轻女性分别穿着不同硬度(30°Shore C和40°Shore C)和足弓支撑高度(+1.5 mm、+3 mm)的鞋垫,测试初始站立、站立/行走60、120和180 min时的下肢生物力学和主观舒适度指标。结果表明,随着站立/行走时间的延长,三种鞋垫条件下受试者的主观不适感均显著增大;腿围在站立/行走前后未出现显著性差异;在站立/行走120 min内中足、后跟内侧压强时间积分(PTI)和腓骨长肌肌电均方根显著增加,180 min内前掌外侧和中足峰值压强(PP)显著增加。仅改变鞋垫硬度时,随着时间推移前掌和后跟外侧PP均表现为30°Shore C组大于40°Shore C组,中足PP和PTI则表现为30°Shore C组小于40°Shore C组,而增加足弓支撑高度能够降低中足PP和PTI。因此建议长时间站立/行走职业群体应选择较硬且足弓支撑较高的鞋垫,能够较大程度减少时间累积下的足部压力负荷;此外,鞋垫支撑高度也会对扁平足和高弓足人群产生不同影响,因此还需要综合考虑穿用者的足弓状态以选择适宜的足弓支撑高度。

基于主观生理评价的叉车驾驶舒适性研究

文中通过制订叉车驾驶员工作生理舒适情况调查问卷,对不同吨位叉车驾驶舒适性进行评估。结合工作肌肉骨骼疾患主观评价工具与驾驶室舒适性评价问题,采用滚雪球抽样法进行样本搜集,并运用交叉分析等方法探讨不同吨位叉车驾驶室舒适性影响因素。样本中2.0~3.8 t驾驶室舒适性相对其他吨位最佳,且随着吨位的增加高风险身体部位的患病风险也在增加,4.0~10.0 t座椅可调范围与操作杆的位置适配程度及2.0~3.8 t刹车踏板需要进行改进,1.0~1.8 t和2.0~3.8 t操作杆应选前置,右肩不适与操作杆改进设计相关。该研究为叉车制造商和设计师提供指导,为提高叉车在各行工作场所的安全性和工作质量提供了见解,对叉车人机优化具有一定的工程应用价值。

基于三维人体姿势估计的鼠标舒适性评价研究

三维人体姿势的分析对鼠标和相关产品的舒适性设计具有重要意义。运用关键点矩阵技术构建了手部骨架模型,通过Leap Motion TM采集握持不同鼠标样本下的手部关键点数据,以此计算得出各鼠标样本所对应的指间关节角度,根据层次分析法确定手指权重,并采用模糊评价方法构建基于手部关节角度的鼠标舒适性评价模型。舒适性评价结果表明,手部支撑稳定并能使手指自然伸展的鼠标舒适性评价值较高,以此为基础完成了面向用户舒适性需求的鼠标形态设计。研究结果为人体手部舒适性评价以及握持类工具设计提供了参考和指导。

基于室内非均匀环境营造的新型通风模式下人员热舒适性及系统节能潜力

为解决现有通风空调系统无法根据占用区域实现按需供冷造成的热不舒适及能源浪费问题,本研究根据人员占用区域需求实时切换气流模式组合及冷量供给,提出了一种新型通风模式,旨在利用多种气流模式的最优组合控制特定需求场景。采用数值模拟的方法探究了不同占用区域情况下新型通风模式的人员热舒适性和系统的节能潜力,并与混合通风模式和层式通风模式进行了对比。结果表明:新型通风模式在气流组织上具有明显优势;新型通风模式较混合通风模式和层式通风模式具有更高的热舒适性,空气分布特性指数最大;新型通风模式局部冷量利用系数最小,冷量有效利用率最高,所需供冷量最小,因此新型通风模式的节能潜力最大。

机车驾驶室垂向动力学建模与舒适性问题研究

为了研究机车在行驶过程中不同速度下的机车驾驶室座椅地板的振动情况,判断其不同速度下的舒适性,降低机车驾驶人员在振动环境中引起职业病的可能性。本文应用子结构法构建了机车多体动力学模型,计算了在不同行驶速度工况下的驾驶室座椅地板处的振动加速度,结合舒适性标准确定不同速度下驾驶室座椅舒适性情况;针对120 km/h行驶速度计算宽轨电力机车驾驶室座椅地板处的随机动态响应,明确其峰值最大值所在的频率范围。分析结果表明:随着速度的提高,宽轨电力机车的驾驶室座椅地板的垂向振动加速度明显增大,舒适性等级由1级变为3级,舒适性明显降低。在频率点16.489 Hz和18.815 Hz时振动位移和振动加速度会产生峰值。

身心协调舒适性护理在稽留流产术后患者中的应用效果

目的:探讨身心协调舒适性护理在稽留流产术后患者中的应用效果。方法:选取2021年9月—2023年8月如皋市人民医院收治的稽留流产患者68例为研究对象,采用随机数字表法分为对照组与观察组各34例。对照组采用常规护理,观察组在对照组基础上给予身心协调舒适性护理。比较两组患者的负性情绪、生活质量及护理满意度。结果:护理前,两组焦虑自评量表(SAS)、抑郁自评量表(SDS)评分比较,差异无统计学意义(P>0.05),护理后,两组SAS、SDS评分均低于护理前,观察组SAS、SDS评分均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。护理前,两组简明健康状况调查问卷(SF-36)心理健康、生理功能、生命活力、社交功能4个维度评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);护理后,两组SF-36上述4个维度评分均高于护理前,观察组SF-36上述4个维度评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组护理总满意率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:给予稽留流产术后患者身心协调舒适性护理,有利于改善患者负性情绪,提高患者生活质量和护理满意度。

商用车座椅乘坐舒适性设计及评价方法探究

商用车座椅乘坐舒适性一直是座椅设计师和用户关注的问题。文章从座椅乘坐舒适性出发,介绍了座椅在设计过程中,通过对坐垫和靠背关键尺寸、泡棉性能参数的定义、操作空间的校核提升座椅乘坐舒适性,并对首轮试制样椅进行静态和动态舒适性评价,根据评价结果分析是否需要对座椅关键尺寸和泡棉性能参数进行修订。最后指出设计和试验相辅相成,提高了座椅舒适性开发效率,避免了后期开发工作的反复更改。

基于行驶舒适性的路桥过渡段差异沉降控制阈值

为解决传统路面结构路桥过渡段差异沉降过大和二次跳车问题,结合路桥工程实践,通过将桥头搭板放置一定深度和设置两级枕梁,并将桥头搭板与枕梁现浇在一起的方式,提出一种刚柔连续过渡的桥头搭板结构,用以改善桥头路基的应力分布及变形;同时为研究不同等级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值,给出量化指标,通过分析桥头跳车作用机理,根据车辆振动系统输入激励与输出响应的关系,建立二维五自由度车辆振动模型,并根据不同等级公路的路桥过渡段处治情况,建立相应的计算模型,编写程序求解人体加权加速度均方根值,根据人体舒适程度分级情况确定不同等级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值。结果表明:高速公路一级公路、二级公路和三级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值为将容许搭板纵坡变化值控制在0.30%~0.40%、0.40%~0.55%、0.50%~0.75%和0.95%~1.35%,四级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值为台阶高度控制在0.05m以内。