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基于NX的客车后视野人机工程校核

2018/2/23    来源:互联网    作者:王煜      
关键字:客车  后视野  NX  校核  
针对国标GB 15084-2013《机动车辆间接视野装置性能和安装要求》,基于NX对某公路客车进行后视野人机工程校核。根据模型中的加速踏板、方向盘和座椅的位置来建立2D人体模型和眼椭圆,通过软件计算出的测量结果与法规中的视野要求进行对比,从而判断后视镜设计是否满足要求。

    随着汽车工业迅速发展,汽车不再只是一种简单的交通工具,用户对汽车的各个方面性能,如安全性、动力性、操纵性均提出了更高的要求。客车作为交通运输中重要的一员,其安全性是人们关注的重中之重。客车人机工程学中视野尤其是后视野对客车行驶的安全性及操纵性影响很大,所以在车身设计中后视野的校核尤为重要。后视野校核一般在设计初阶段,如出现设计不合理可以及时进行更改,并且不会过多地影响整车开发过程。

一、后视野校核主要参数及概念

    1.人体尺寸

    人体尺寸决定了人体所占据的几何空间大小和人体的活动范围,是确定车身室内有效空间和进行内饰布置的主要依据。百分位指人体身高分布值的百分位,即对于身高的某一百分位分布值,则表示身高小于此值的人数占的百分率,并将此身高分布值定义为对应于这一百分位的人体标准身高。车身设计中一般采用5%女性、50%男性、95%男性三种百分位的人体尺寸,分别代表矮小身材、平均身材和高大身材的人体尺寸。

    2.H点

    H点指当H点三维人体模型按规定步骤安放在汽车座椅中时,人体模型左右两H点标记连线的中点。H点是与操作方便性及坐姿舒适性相关的车内尺寸的基准点;H点是确定眼椭圆在车身中位置的基准点。

    3.眼椭圆

    驾驶员眼椭圆是指不同身材的驾驶员按自己的意愿将座椅调整到适宜位置,并以正常的驾驶姿势入座后,他们眼睛位置在车内坐标系中的统计分布图形。驾驶员眼睛在车内坐标系中的位置是进行视野设计与校核的基准。

二、客车驾驶室三维模型建立

    客车驾驶室建立所需要的模型有:车身骨架的前段,驾驶区地板及地板革的厚度,以上模型用来构成驾驶区的空间;司机座椅及设计的安装位置,座椅的前后调节范围,高度调节范围;加速踏板模型及安装位置;方向盘实体模型和安装位置,以及角度调节范围。某客车驾驶室模型如图1所示。

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    图1 客车驾驶室模型

三、2D人体模型及眼椭圆生成

    根据客车驾驶室三维模型在NX中创建2D人体模型,选择B类汽车、95%(或50%)分位的驾驶员根据模型中的加速踏板确定地板上的踵点位置,指定踵点、方向盘中心点和座椅的SgRP点及H点,座椅的靠背角度,方向盘直径这些参数,软件会生成一个2D人体模型和眼椭圆的位置,如图2所示。

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    图2 2D人体模型及眼椭圆

四、后视野校核

    根据GB15084-2013《机动车辆间接视野装置性能和安装要求》来进行校核并判断。标准要求M2、M3类客车必须在驾驶员侧和乘员侧都安装II类(大)主外后视镜。且后视野须满足以下条件:从车身外廓最宽点做车辆纵向直线并投影到地面,以此投影线作为计算路面宽度的起点。在驾驶员侧和乘员侧,驾驶员都能至少看到眼点后方4000mm处1000mm宽的路面,同时都能至少能看到眼点后方30000mm处5000mm宽的路面情况。

    针对客车行业的驾驶员的实际情况,分别选择50%分位和95%分位两种人体尺寸数字模型,依照国标进行客车后视野校核。校核要求两种百分位的人体模型分别校核,允许后视镜旋转,镜框线根据镜片向内偏置1mm,如若偏离标准,修正距离数值,使其符合国标要求。

    1.第50百分位人体模型的后视野校核

    在NX中,选择第50百分位人体,并根据上述驾驶区布置模型选择座椅的SgRP点、加速踏板的踵点(AHP)和方向盘的中心点等坐标参数(见表1),以及座椅靠背角16°、加速踏板角45°、方向盘倾角62°生成第50百分位2D人体模型。

    表1 坐标参数

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    对驾驶员左、右侧后视野(前部)均进行了校核结果显示,驾驶员眼点后4000mm远处能看到的宽度范围远大于标准1000mm;对驾驶员左、右侧后视野(后部)均进行了校核,结果显示,驾驶人眼点后30000mm远处能看到的宽度范围远大于标准5000mm(图略)。

    根据结果显示该驾驶区布置对于第50百分位人体模型的后视野考察,符合标准要求。

    2.第95百分位人体模型的后视野校核

    根据体型向X方向调节了60mm,其余参数均与第50百分位人体模型一致。同法可得第95百分位人体模型的后视野校核也符合标准要求。

五、总结

    本文利用NX软件对某客车在第50百分位和第95百分位人体模型的后视野进行校核,校核结果均符合国标要求。此方法能减少设计过程中许多不必要的重复,同时对实现协同设计也很有帮助,提高整车设计效率和设计质量,缩短了整车开发周期,降低开发成本。

责任编辑:张纯子
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