文档介绍：基于SolidWorks列车座椅舒适度的设计与改进
汪群生1 门见强1 刘军1 黄荣娟2
( 611756; 430079)
摘要: 以成灌线动车组上的座椅为原型,充分考虑人体生理学,为提高乘客的舒适度,利用SolidWorks三维建模软件,改进和设计出适合中长途动车组运
营的列车座椅。在建模完成后,使用SimulationXpress对设计的座椅构件进行应力分析证明各构件处于安全状态。
关键词: 列车座椅;人体生理学;舒适度;设计;应力分析
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0710074-01
0 引言处于不舒适状态,严重影响了乘客休息。为此,我们将座椅的靠背设计为
随着中国高速铁路的迅速发展,动车组的发展成为一种趋势,乘客对“C”形,通过减少乘客背部肌肉的负荷,有助于保持身体平衡。
列车舒适性的关注也越来越大,而与乘客关系最紧密的座椅成为提高列车为了保持舒适度,通常在白天需要头枕支持头部,夜晚能够包容头
舒适度工作的重点。我国动车组在沿用外国技术的同时也传承了外国列车部,以防止在休息的时候头部不会向左或者向右滑移。鉴于此,将头枕两
座椅的设计,但是由于我国人民与外国人民体格上的差异,现有的座椅并侧设计为不同的形状,与靠背通过转动副连接,可通过转动头枕满足不同
不适合我国人民。城际间的动车运营距离较短,座椅的不适无法完全体现的需求。头枕的三维建模结果如图1所示。
出来,但是在中长途运输中就凸现出来了。
基于以上问题的考虑,我们以成灌线动车组上的座椅为原型,充分考
虑了人体生理学,利用SolidWorks三维建模软件设计出适合中长途运输的
列车座椅,并在建模的基础上进行应力分析,检查零件的缺陷以及薄弱环
节,进行优化设计。
1 列车座椅舒适度的人体生理学分析
座椅设计的目的是提高乘客乘坐列车时的舒适度。应该尽可能使乘客
脊柱处于正常的生理弯曲状态,各部分的肌肉处于放松状态,身体屈伸部
位的角度以及受压部位要有利于人体正常的血液循环。图1 头枕的三维模型图图2 机构处于最高位置的结构图
根据相关人体工程学的研究表明,在坐姿状态下,保持脊柱正常的生脚踏与托板的设计。脚踏和托板都是座椅的辅助设施,可以起到
理弯曲是减轻疲劳的主要因素。在直腰坐时,身体保持“S”形,椎间盘减少疲劳、提高舒适度的功用。目前列车的座椅要么有脚踏,要么有托
内压力小,但是肌肉负荷大;在弯腰坐时,可以解除背部肌肉的负荷,使板,无法完全满足乘客的需求。为此,根据机械原理中的四杆机构相关知
身体感觉舒适,有利于身体的平衡,但是增加了椎间盘的内压力,易形成识,利用连接在一起的两个四杆机构可以实现至少两个精确的定位,一个
佝偻[1]。当坐垫与靠背成105°-135°时,人体的脊柱可以得到合理的支是最高位置——托板,另外一个是最低位置——脚踏,通过一个装置实现
撑。这就需要靠背后倾或者坐垫前倾,可以使腰背有所依托,从而减少疲两个功能。图2所示是机构处于最高位置时的结构图。
劳[2]。此外,为了使压力集中于大腿后部的坐骨结节周围,应略提高坐 3 应力分析
垫与水平方向的夹角,约5°-10