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身高、质量及腰靠凸起对驾驶员腰部载荷的影响
【作者】 孟祥杰 王文军 张超飞 成波 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室 北京100084
【关键词】 脊柱肌骨模型 腰靠 人机工程 Matlab-OpenSim联合仿真
【摘要】在现有Christophy脊柱肌骨模型的基础上创建了可求解腰部关节力、肌肉载荷的驾驶员生物力学模型,通过Matlab-OpenSim联合仿真求解了驾驶员人椅接触界面接触反力及摩擦力,从关节反力及腰部肌肉负载的角度尝试解释了身高、体质量、腰靠凸起厚度对舒适度影响的内在机理。结果表明：驾驶员腰部载荷随体质量的增加近线性增加,但与身高的相关度较低;4cm凸起腰靠支撑下的驾驶员较2cm凸起腰靠支撑下的腰部肌肉群等效载荷平均降低了7.4%,腰部椎间关节力平均降低了18.6%。所提出的仿真方法可以实现不同腰靠支撑下腰部载荷的定量评估,适用于指导人机工程中座椅腰靠的舒适性设计。
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