人機工程學的案例
用戶作品賞析 | Ansys 在汽車人機工程學驗證中的應用
本期開始Ansys中國微信公眾號將連載發布所有獲獎作品，詳盡展現用戶如何從Ansys工程仿真解決方案中獲益，誠邀各位近距離觀賞他們的應用實踐真知，希望通過這些杰出的工程仿真實踐指導更多用戶。
作品賞析（7）| Ansys 在汽車人機工程學驗證中的應用
內容簡介
傳統汽車內部功能分區明確，在進行相關分析與驗證時可以通過不同的手段與方式進行針對性的試驗；但隨著汽車電動化與智能化的不斷深入，原本相互獨立的不同功能區塊邊界不再清晰，大量功能復用混合在一起，這對分析仿真驗證的手段提出了很高的要求。試驗人員不再滿足于單獨的視覺或單獨的空間、舒適度評價，而是希望將不同的驗證手段相結合，以打造全方位綜合性的體驗。通過Ansys仿真與實驗臺架等手段相接的方式 ，我們可以在設計階段的驗證中進一步強化分析與驗證的真實性，從而使評價更為準確。
關于作者
蔡志偉 | 智己汽車
智己汽車科技有限公司資深工程師，擔任人機工程師。
展開 土木工程人必學的課程歸納
土木工程人必學的課程歸納匯總，作為一個土木人，以下的這些課程，拿出一個禮拜的實際隨便抽出兩套來精心的學習，保證你會有很大的收獲。
智能化工程招投標實例分析，弱電人必學知識！
現在的弱電工程越來越正規，大小項目都需要走招標流程，因此我們對于弱電工程投標流程要熟悉，今天分享一套這樣的培訓資料，可以參考一下。
終將渡過成長的海
01
正文
CATIA V5常用模塊簡介（二）
這些產品的結合可以為設計人員提供人體工程設計詳細的解決方案。
CATIA V5人體行為分析（HAA：CATIA Human Activity Analysis）
作為HBR的輔助模塊，可以對處于虛擬環境中的人機互動進行特定的分析。HAA的優點在于能夠精確地預測人的行為。它提供了多種高效的人體工程學分析工具和方法，可以全面分析人機互動過程中的全部因素。
關注我們
天鴻科技一直在努力為大家分享更多的精彩內容，
識別圖中二維碼即可關注天鴻科技的官方小程序，感恩分享~
0431-84651766
新品速遞 | 數據采集和處理的下一個時代
HBK ADVANTAGE軟件符合人機工程學設計，數據采集更簡單、靈活、快捷，極大地提高了效率和處理能力。自動傳感器配置，以及用于將傳感器分配到測量點的HBK COMPANION應用，為用戶提供了快速設置，使得儀器可以立即投入工作，進行精確測試，并與團隊分享結果。
官網：
<HBM應變片：應力測試測量首選>
<HBM稱重傳感器：稱重精度，久經驗證>
<HBM力傳感器： 應變和壓電兩種測量技術>
<HBM扭矩傳感器和轉矩傳感器>
<電功率測試 - 從部件到車輛能源管理>
<數據采集系統與設備>
您還可以通過如下方式聯系我們，了解更多產品與應用詳情：
郵箱：hbmchina@hbm.com.cn
官網：https://www.hbm.com/cn/
電話：400-900-3165（周一至周五9:00-18:00）
展開 新品速遞 | 數據采集和處理的下一個時代
HBK ADVANTAGE軟件符合人機工程學設計，數據采集更簡單、靈活、快捷，極大地提高了效率和處理能力。自動傳感器配置，以及用于將傳感器分配到測量點的HBK COMPANION應用，為用戶提供了快速設置，使得儀器可以立即投入工作，進行精確測試，并與團隊分享結果。
全新《HBK聲學與振動產品簡明目錄》
已新鮮出爐
點擊這里，查看 / 下載該目錄
您還可以通過如下方式聯系我們，了解更多產品與應用詳情：
郵箱：cn.info@bksv.com
網址：www.bksv.cn
電話：400-900-3165（周一至周五9:00-18:00）
點擊這里，咨詢B&K產品信息：https://www.bksv.com/zh/request-a-quote
展開 工業設計報考指南
人機工程學：所謂人機工程學，亦即是應用人體測量學、人體力學、勞動生理學、勞動心理學等學科的研究方法，對人體結構特征和機能特征進行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時的相互關系和可及范圍等人體結構特征參數；還提供人體各部分的出力范圍、以及動作時的習慣等人體機能特征參數，分析人的視覺、聽覺、觸覺以及膚覺等感覺器官的機能特性；分析人在各種勞動時的生理變化、能量消耗、疲勞機理以及人對各種勞動負荷的適應能力；探討人在工作中影響心理狀態的因素以及心理因素對工作效率的影響等。
工程制圖基礎：工程制圖是一個工程技術中的一個重要過程。它是一門重要的基礎必修課。在課程是研究工程圖樣的繪制和閱讀的一門學科。它研究用投影法解決空間幾何問題，在平面上表達空間物體。
模型制作：通過各種材料依據產品制作一個相應的能表達出產品意義的實物模型，制作模型一般會用到金屬、玻璃、塑料、木材等等
設計材料工藝學：工業設計專業的學生必須具備相關的材料與工藝知識，合理應用材料知識解決設計問題，在產品設計中能選擇適當的材料和加工工藝，運用材料的屬性體現產品所需要具備的特征。
金工實習：是一門實踐性很強的技術基本課,是機制類專業學生熟悉加工生產過程、培養實踐動手能力的實踐性教學環節，是必修課。通過金工實習使學生熟悉機械制造的一般過程，掌握金屬加工的主要工藝方法和工藝過程，熟悉各種設備和工具的安全操作使用方法；了解新工藝和新技術在機械制造中的使用；掌握對簡單零件加工方法選擇和工藝分析的能力；培養學生認識圖紙、加工符號及了解技術條件的能力。通過實習，讓學生養成熱愛勞動，遵守紀建的好習慣，培養經濟觀點和理論聯系實際的嚴謹作風；并為學習《工程材料及成型工藝基礎》和《機械制造技術基礎》等后續課程打下良好的基礎。
展開 塑膠件的結構設計：卡扣篇（下）
裝配協調性
裝配的協調性考慮的是卡扣基體是基于人為裝配還是機器裝配，在目前階段，我們大部分都是基于人為裝配進行設計，所以，在設計過程中，除了考慮卡扣基體本身的活動空間外，還必須考慮人為操作空間（人機工程學）。
比如裝配過程中，操作者需有一定的視野，如無法避免，需有導向結構。
比如有些需要經常拆卸的卡扣，拆卸位置需要有操作空間（手指空間、工具空間），且操作力應符合人機工程學要求。
4. 制造工藝的可行性、成本高低
1）如無必要，卡扣設計時應考慮避免增加模具的復雜度，把需要側向抽芯機構的改為不需要要側向抽芯的結構，降低模具成本。
2）如果卡扣是通過斜頂出模，需檢查斜頂推出過程中是否有干涉；斜頂頭部不能是斜面（頂面與出模方向的夾角小于90°），否則斜頂無法順利退出。
3）如果頂面與出模方向的夾角小于90°，可以采取以下三種出模方式，但是模具結構變得復雜，模具成本增加。
a）兩段斜頂結構
b）內滑塊結構
c）滑塊出斜頂結構
展開 solidThinking Evolve 在西式餐具設計中的應用
一套好的西式餐具造型不僅要美觀獨特，而且在功能使用上要符合人機工程學方面的要求。下面介紹運 用solidThinkingEvolve進行西式餐具的設計過程。
3.1建模過程
廣義的西式餐具包括刀、叉、匙、盤、杯、餐巾等，狹義的西式餐具則專指刀、叉、匙三大件。對于不同種類餐具的不同特點，我們可以在solidThinking Evolve中采取不同的設 計建模思路，以期達到最優的設計效果。在solidThinking Evolve中，設計師可以通過曲線搭接曲面的方式快速構建出產品的基本形態，接著再利用曲線或者曲面上的特征點對造型進 行調整，獲取最佳方案4。
對于餐刀設計，采用的是刀體——手柄一體化的建模方式。餐刀的刀體部分基本是一個規則的形狀，所以在進行餐刀框架構造時，刀體部分采用直線段。餐刀手柄部分造型需要通過曲線特征點的方式進行調整，使手柄外形滿足使用者的使用習慣。構造出餐刀的外形后，接下來采用倒角的方式使餐刀的外形光順，最后在刀體上刻字。
圖2餐刀的建模過程
叉子的設計采用叉子頭部和手柄分開建模的方式。叉子頭部畫出輪廓線塑造出基本面 后，采用曲面融合方式構造出叉子的頭部。而手柄部分采用曲面擠出的方式，再利用各截面 部分特征點的縮放塑形達到所需形狀，最后使用放樣使其兩部分連接成一個整體。
展開 虛擬現實技術在生物力學上的應用
這一技術現已廣泛應用于外科醫學、運動醫學、康復醫學、人體工學、創傷與防護學等領域。
★★★人體模擬★★★
遵循人體關節運動的骨架結構和肌肉組織，在計算機中生成具有物理屬性的人體。可通過計算機實現對該數字人體的參數化改造，從而開展骨肌系統外科學與運動醫學、植入物設計、體育運動與藝術力學、人體工程學、航空航天、虛擬士兵等領域的科學研究。
★★★力學可視化★★★
人體中各個骨骼、關節及肌肉都有一個特定的長度及自由度，而數字人體中的任何一個數據的變化都會對若干相關部件產生影響。結合數據可視化技術，以一種更形象、更直觀的方式展現人體各關節的數據結構及相對運動關系，研究者可據此輕松讀懂繁瑣數據，從而實現力學相互作用關系研究的便捷化、可視化。
★★★運動設計模擬★★★
通過對人體骨骼及人體關節之間相互作用關系的分析，結合人機工程學原理，利用計算機技術計算和分析數據，依據計算結果為運動員、戰士、病人等群體制定靈活科學的運動方案，合理指導各種訓練活動。此外，還可以據此分析出相關疾病（如頸椎病、骨折、腰肌勞損等）產生的原因及有效的康復方法，設計出更為科學、有效的運動保健器材。
來源：沈陽四塊科技
展開 搞機械設計必須牢記的六條原則
(6) 人機工程原則
機器是為人服務的,但也是需要人去操作使用的.如何使機器適應人的操作要求,人機合一后,投入產出比率高,整體效果最好,這是擺在設計人員面前的一個課題.好的設計一定要符合人機工程學原理.
網談汽車座椅設計
例如：機械懸架座椅通過調整彈簧的預緊力來調整座椅的剛度，而空氣懸架座椅則設計有高度控制閥，可以根據不同人的體重，自動調節空氣氣囊內的壓力，達到調整座椅剛度的目的。格拉默公司生產的新型Ｋｉｎｇｍａｎ空氣懸架座椅除剛度可調外，阻尼也為無級可調，以適應不同的路況。?
８．調節機構?
調節機構主要包括座椅高度調整機構、前后位移調整機構（即座椅滑道）、靠背仰角調整機構（即調角器）及座墊前傾角調整機構等。?
１）高度調整機構?
高度調整機構是調整座椅在車廂內垂直位置上下移動的機構，有機械調整機構、可控空氣彈簧調整機構、氣動調整機構和電動調整機構等。高度調整的范圍應根據人機工程學原理，以能滿足大部分人群的使用要求為目標進行確定，一般調整范圍為０～１００ ｍｍ 。?
２）滑道 滑道是調整座椅在車廂縱向水平位置前后位移的機構，有單鎖止滑道和雙鎖止滑道之分，滑道的選用一般根據鎖止強度確定。例如：當安全帶固定點不在座椅上時，一般選用單鎖止滑道；當安全帶固定點在座椅上時，選用雙鎖止滑道或加強雙鎖止滑道。滑道位移的尺寸即座椅前后調整的距離需根據相應人體尺寸和人機工程學原理確定，一般前后調整距離為０～±１００ ｍｍ 。?
３）調角器 調角器是對靠背、座墊夾角進行調整和鎖止的機構。鎖止強度必須能滿足ＧＢ １５０８３－１９９４《汽車座椅系統強度要求及實驗方法》的規定。調角器分為機械調角器和電動調角器，機械調角器又包括機械板式調角器、機械桿式調角器、雙聯動調角器等。機械板式調角器一般是采用棘輪棘爪或齒條齒板工作原理及板簧式復位結構，最大能夠實現１８０°范圍有級調節及折疊，適用于各類汽車駕駛員座椅。機械桿式調角器由可控氣彈簧和連接件組成，適用于大客車乘客座椅。雙聯動調角器是指左右兩套調整鎖止機構在一套調整機構控制下同時動作，同時鎖止，具有鎖止強度高等優點，適用于各類載重汽車駕駛員座椅。
展開 科技前線 | 電動汽車設計入門
復合材料、3D 打印和制造技術的進步使我們能夠制造出比傳統車輛的幾何形狀更符合空氣動力學、更符合人機工程學和更美觀的車輛。要設計車輛外模線（OML），我們可以使用：
標準“技術”曲面特征，如掃描、混合、掃描混合和邊界混合。
自由曲面，也稱為“樣式”曲面。這些功能由您在 3D 空間中創建和動態操作的曲線和曲面組成，可以憑借直覺進行設計。
在細分建模中，我們從球體、立方體或圓柱體等原始形狀開始，然后像在粘土中建模一樣推拉該形狀。
使用3D線束將電池連接到它們驅動的組件。我們可以使用Creo Schematics等應用程序在2D中使用框圖、電路圖和接線圖來繪制我們的網絡。然后我們可以使用這些邏輯參考來輔助完成我們的線束在我們的3D裝配模型中的布線。
遷移您的車輛總成。除了標準的3D零件模型外，我們還可以使用以下方法創建組件：
薄壁零件的鈑金設計。
增材制造中的晶格可減輕重量，同時保持必要的強度。
庫（如Creo的智能緊固件擴展 (IFX) 中的庫）可以用于快速輕松地放置螺釘、墊圈和螺母等緊固件。
CAD工具可加速和簡化電氣化的設計過程。
未來的措施
德勤估計，未來十年電動汽車的年復合增長率為29%。無人機市場預計到2026年的增長率將達到16.4%。電氣化的市場和需求為產品開發組織提供了巨大的機會。
來源于：PTC官方
展開 人的自然傾向與可靠性
人的自然傾向與可靠性
1.習慣是人長期養成而不易改變的語言、行動和生活方式。習慣分個人習慣和群體習慣。
2.群體習慣是指在一個國家或一個民族內部，人們所形成的共同習慣。
3.符合群體習慣的機械工具，可使作業者提高工作效率，減少操作錯誤。群體習慣的研究，在人機工程學中占有重要的位置。
4.緊張狀態的發展可分為三個階段：警戒反應期、抵抗期、衰竭期。
5.人為差錯：是指人未能實現規定的任務，從而可能導致中斷計劃運行或引起財產和設備的損壞的行為。
6.人為差錯發生的方式有：①人沒有實現某一必要的功能任務；②實現了某一不應該實現的任務；③對某一任務作出了不適當的決策；④對某一意外事故的反應遲鈍和笨拙。⑤沒有覺察到某一危險情況。
7.按照系統開發的階段，人為差錯可分為以下六類：①設計差錯。是指由于設計不當造成的差錯。②制造差錯。是指產品沒有按照設計圖樣進行加工和裝配造成的差錯。③檢驗差錯。是指檢驗手段不正確，沒有完成檢驗項目。④安裝差錯。⑤維修差錯。是指對設備未進行定期維修或設備出現異常時，沒有及時維修和更換零部件造成的差錯。⑥操作差錯。是指操作人員錯誤操縱機器和設備造成的差錯。
8.人為差錯產生的背景因素：通常把產生人為差錯的外部因素稱之為背景因素。背景因素的分類簡稱4M：①人（Man）。②機械（Machine）。③環境（Media）。④管理（Management）。
9.日周節律：人體對晝與夜的反應很不相同，人們的日常生活節律基本上以24小時為周期，故稱之為日周節律。
10.在工程心理學中，常用閃光融合閾限值表示大腦意識水平，來說明明人體的機能狀況。頻閃融合閾限值越高，大腦意識水平越高。
展開 SOLIDWORKS 二次開發：提升設計效率與創新能力的利器
比如，在批量生產的零部件設計中，可以開發一個自動化程序，根據輸入的參數自動生成多個相似零部件的三維模型，并完成相應的裝配和工程圖繪制。這大大節省了設計師的時間和精力，使他們能夠將更多的注意力集中在產品的創新設計和優化上，而不是被機械性的操作所束縛。
三、數據交互與集成
在現代企業的數字化生態系統中，SOLIDWORKS 通常需要與其他軟件系統進行數據交互和集成。二次開發可以實現 SOLIDWORKS 與企業資源計劃（ERP）系統、產品數據管理（PDM）系統、計算機輔助制造（CAM）系統等的無縫對接。例如，通過開發數據接口，將 SOLIDWORKS 中的產品設計數據準確無誤地傳輸到 ERP 系統中，用于物料清單（BOM）的生成和生產計劃的安排；或者將設計模型與 CAM 系統連接，實現從設計模型直接生成數控加工代碼，減少了數據轉換過程中的錯誤和延誤，提高了整個產品開發和制造流程的協同性和效率。
四、拓展軟件功能邊界
雖然 SOLIDWORKS 本身功能強大，但在某些特殊領域或特定設計要求下，可能存在功能上的局限性。二次開發為拓展 SOLIDWORKS 的功能邊界提供了可能。例如，在復雜曲面設計中，開發專門的曲面優化算法插件，能夠實現更高級的曲面造型和分析功能，幫助設計師創建出更加美觀、性能更優的產品外觀。或者針對特定行業的設計需求，如航空航天領域的結構強度分析優化、汽車行業的人機工程學設計評估等，開發相應的專業功能模塊，使 SOLIDWORKS 能夠更好地服務于這些行業的特殊設計任務，提升軟件在特定領域的適用性和競爭力。
五、提高設計團隊協作效率
在大型設計項目中，設計團隊成員之間的協作至關重要。SOLIDWORKS 二次開發可以創建一些協同設計工具，方便團隊成員之間共享設計數據、交流設計意圖和協同修改設計方案。
展開 