基于最大差异测量法的汽车座椅坐垫舒适性探讨

为讨论硬度、厚度等坐垫物理性能参数对汽车座椅静态舒适性的影响,开展了静态舒适性主观评价试验和体压分布客观测试。引入最大差异测量方法进行了坐垫舒适性主观评价,以减小主观随意性带来的偏差,并结合体压分布客观测试结果进行了统计分析来探讨汽车座椅坐垫舒适性。参考汽车座椅参数,制作了4种硬度和4种厚度水平的16块方形聚氨酯泡沫坐垫,搭建了模拟汽车座椅乘坐环境的舒适性评价台。选取16名被试者,按照不完全平衡区组法设计了坐垫舒适性主观评价问卷,基于最大差异测量法得到16名受试者的坐垫B-W得分。最大差异测量法能够有效避免评分量表的使用偏差,同时也保证了效率。利用XSENSOR体压测试系统测量人体座椅界面的压力分布指标,获取了16名受试者的臀部平均压力、峰值压力和接触面积等体压分布指标。主观舒适性B-W得分和体压分布指标均表明:整体上降低坐垫硬度、增加厚度能改善舒适性,但硬度降低到一定范围、厚度增加到一定范围后改善不明显,改善坐垫舒适性需要合理地设计坐垫物理特性。主客观评价数据的相关性分析表明:平均压力与主观感受的相关性最大。差异性分析结果表明:臀部体压分布指标和B-W得分的变化存在一定程度的不一致性,体压分布指标与主观舒适性间的联系规律值得进一步探讨。

座椅舒适度的人-椅界面体压分布表征

对人-椅界面体压分布指标、计算方法及其表征进行阐述,将体压分布指标分为基本指标、静态指标和动态指标3类。其中静态指标包括座椅压力分布SPD%、圆型压力梯度GC以及线型压力梯度GT,动态指标包括动态座椅压力分布DSPD%、压力变化率均方根Pcrms以及区域压力变化率aPcrms。通过不同曲面造型及不同硬度坐垫的体压分布实验研究,结果表明:GC、GT以及SPD%与座椅舒适度成线性关系,GC与GT值越小,坐骨结节处越舒适,SPD%值越小则座椅整体舒适度评价越高;曲面下凹适中的坐垫比平坦的坐垫较舒适;最大压力Pm以及SPD%可以明显的表征坐垫材料的软硬度,硬坐垫的Pm、SPD%值较大,但是当被试体重过大,超过一定的阈值后,SPD%表征材料软硬度的能力失效。