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1、第2章人体尺寸与人体模型,2.1人体尺寸 人体尺寸是一离散的随机变量。 人体尺寸随机变量的特征 正态分布； 数字特征：均值，标准差。 例：中国男性成年人身高的分布曲线：,百分位数 百分位数Pk将随机变量的总体或样本的全部观测值分为两部分，有k%的观测值等于和小于它，有(100- k) %的观测值大于它。 百分位数是一种位置指标、一个界值。 人体尺寸用百分位数表示时，称人体尺寸百分位数。,若已知某项人体测量数据的均值、标准差，可计算任一百分位的人体尺寸百分位数： Pk K 式中K为转换系数，可根据不同的百分位数查表确定。,如：中国成年男子身高的第50百分位数为1678mm，记为P50=1678m
2、m。 常用P1 或 P5代表“小”身材的人群， P95 或 P99代表“大”身材的人群。,GB/T 10000中国成年人人体尺寸,立姿人体尺寸6项,坐姿人体尺寸11项,人体水平尺寸10项,人体头部尺寸7项,人体手部尺寸5项,人体足部尺寸2项,人体主要尺寸6项,人体主要尺寸(mm),立姿人体尺寸(mm),GB13547工作空间人体尺寸,立姿,俯卧姿,坐姿,跪姿,爬姿,立姿人体尺寸（女 ）(mm),GB/T 12985在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则： 尺寸修正量 功能修正量 穿着修正量：考虑穿鞋、戴帽、穿衣后的尺寸变化量。 如：着衣修正量：坐姿的坐高、眼高、肩高、肘高加6mm,胸厚加10m
3、m,臀膝距加20mm。 穿鞋修正量：立姿的身高、眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高等，男子加25mm，女子加20mm。 姿势修正量：躯干呈放松状态及处于不同姿势引起的尺寸变化量。 如：立姿时的身高、眼高等减10mm；坐姿时的坐高、眼高减44mm。 操作修正量：考虑不同操作动作（如用手指、手掌、手臂操作）引起的尺寸变化量。 如：对按钮、推钮、搬钮等的操作，上肢前伸长应作修正： “按” 减12mm 、“推”和“搬”减25mm，“取”（卡、票等）减20mm 。 心理修正量 考虑心理因素（如压抑感、恐惧感、美观等）而加的尺寸修正量。 产品功能尺寸的设定 产品最小功能尺寸人体尺寸百分位数功能修正量 产品
4、最佳功能尺寸人体尺寸百分位数功能修正量心理修正量,产品尺寸设计 型产品尺寸设计（双限值设计）： 需要两个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值和下限值的设计依据。 如尺寸可调节的产品：汽车座椅高度；腰带长度；麦克风高度。 型产品尺寸设计（单限值设计）： 只需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值或下限值的设计依据。 A型产品尺寸设计（大尺寸设计）： 只用代表“大个”的人体尺寸百分位数作为尺寸上限值的设计依据。 如门框高度；防护栏杆高度；把手孔圈大小；床的长度。 B型产品尺寸设计（小尺寸设计）： 只用代表“小个”的人体尺寸百分位数作为尺寸下限值的设计依据。 如防护罩间距；搁物架上层高度；汽车踏步高度；读报
5、栏高度。 型产品尺寸设计（折中设计、平均尺寸设计）： 用第50百分位人体尺寸作为产品尺寸设计的依据。 如座椅高度；门把手及门锁高度；工具尺寸。 满足度 指所设计的产品在尺寸上能满足多少人使用，以合适地使用的人占使用者群体的百分比表示。 满足度可由设计依据的人体百分位算得。,人体尺寸百分位数的选择,人体尺寸在设计中的应用举例 城市客车扶手横杆高度的确定： 1.按乘客“抓得住”设计 男女通用，小尺寸设计（B型产品尺寸设计），选P5女， 由GB/T 13547查得“双臂功能上举高”(1855岁）为1741mm， 加穿鞋修正量20mm，横杆高度应小于1761mm。 2.按乘客“不碰头”设计 男女通用，
6、大尺寸设计（A型产品尺寸设计），选P95男， 由GB/T 10000查得“身高”(1860岁）为1775mm， 加穿鞋修正量25mm、横杆半径15mm，横杆高度应大于1815mm。 3.解决办法 取横杆高度大于1815mm，再设置高度小于1761mm的吊环拉手，,2.2人体模型 人体模型是模拟人体某种特性的装置。 二维人体模型 模拟主要人体尺寸,三维H点装置 模拟人体坐姿的H点位置。用来检查每个特定汽车座椅的实际H点的一种装置。 H点： 人体身躯与大腿的铰接点，即胯点（Hip Point）。,R点（乘坐基准点、SgRP、最后H点）： 制造厂规定的设计基准点。该点 a.确定了正常驾驶或乘坐的座椅
7、最后位置； b.确定了座椅相对车辆的坐标； c.模拟人体驱干和大腿铰接中心位置； d.是用来安装二维人体样板的参考点。 汽车座椅H点： 按规定将三维H点装置安装在汽车座椅上，三维H点装置的躯干线和大腿中心线的交点。,汽车碰撞试验人体模型 模拟人体各部分的质量、惯量、弹性、迟滞性、阻尼； 模拟主要人体尺寸； 安装有传感器。,行人保护碰撞试验人体模型,本田,行人保护碰撞试验人体模型,其他部分人体模型 头部模型： 模拟头部的部分尺寸、质量及皮肤的力学响应特性。 胸部模型： 模拟胸部的部分尺寸、质量及皮肤的力学响应特性。 人造皮肤与皮下组织： 模拟力学响应特性。 两自由度振动人体模型： 模拟部分集中质量、弹性、阻尼。,