新聞詳情

基底壓力是如何分布

日期:2019-11-21 22:27
浏覽次數:285
摘要:基底壓力是如何分布,床垫使用舒适性是基于主观感觉和人-床界面物理特性的一种复杂的现象。其中,力学舒适性被定义为“总体舒适性的一部分,主要依赖于与床垫相接处的人体各部位的接触面压力分布”,接触面压力、压力分布以及压力负荷作用时间是影响力学舒适性的主要参量。

基底壓力是如何分布

測量活動量大時和長時間駕駛時司機位置的變化
坐墊和靠背的平均壓強變化率、*大壓強變化率、接觸面積變化率等。通過人椅系統傳遞特性實驗及振動體壓分布實驗,獲得座椅振動舒適度:加權加速度均方根值。預測結果表明,基于動態體壓分布能夠准確預測座椅的振動舒適度,而且使用支持向量機回歸方法的預測效果優于人工神經網絡。
坐與臥是人們日常生活中*多動的姿態,如工作、學習、用餐、休息等都是在坐臥狀態下進行的。因此,椅、凳、沙發、床等坐臥類家具的作用就顯得特別重要。
按照人們日常生活的行爲,人體動作姿態可以歸納爲從立姿到臥姿的八種不同姿勢,如(圖3—1)所示。其中有三個基本形是適用于工作形態的家具、另有三個基本形是適用于休息形態的家具。通常是按照這種使用功能作爲坐臥類家具的細分類。
坐卧类家具的基本功能是满足人们坐得舒服、睡得安宁、减少疲劳和提高工作效率。其中,*关键的是减少疲劳。如果在家具设计中,通过对人体的尺度、骨骼和肌肉关系的研究, 使设计的家具在支承人体动作时,将人体的疲劳度降到*低状态,也就能得到*舒服、*安宁的感觉,同时也可保持*高的工作效率。


 基底壓力是如何分布
然而形成疲勞的原因是一個很複雜的問題,但主要來白肌肉和韌帶的收縮運動,並産生巨大的拉力。肌肉和韌帶處于長時間的收縮狀態時,人體就需要給這部分肌肉供給養料,如供養不足,人體的部分機體就會感到疲勞。因此在設計坐臥類家具時,必須考慮人體生理特點,使骨筋、肌肉結構保持合理狀態,血液循環與神經組織不過分受壓,盡量設法減少和消除産生疲勞的各種因素。
1.立姿
2.立姿並倚靠某一物體 
3.坐凳狀態,可作制圖,讀書等使用的小型椅子
4.坐面、靠背支撐著人體,可作一般性工作、用餐
5.較舒適的姿勢,椅子有扶手,用于用餐讀書等 
6.很舒適的姿勢,屬沙發類的休息用椅
7.躺狀休息椅
8.完全休息狀態用床機器操作
坐高是影响坐姿舒适程度的重要因素之一、坐面高度不合理会导致不正确的坐姿,并且坐的时间稍久,就会使人体腰部产生疲劳感。通过对人体坐在不同高度的凳子上其腰椎活动度的测定(图3—3)可以看出凳高为400mm 时,腰椎的活动度*高,即疲劳感*强。稍高或稍低于此数值者,其人体腰椎的活动度下降,舒适度也随之增大,这意味着凳子比400mm 稍高或稍低都不会使腰部感到疲劳,在实际生活中人们喜欢坐矮板凳从事活动的道理就在于此,人们在酒吧间坐高凳活动的道理也相同。
對于有靠背的坐椅,其坐高既不宜過高,也不宜過低,它與人體在坐面上的體壓分布有關。不同高度的椅面,其體壓分布情況有顯著差異,坐感也不盡相同,它是影響坐姿舒服與否的重要因素。坐椅面是人體坐時承受臀部和大腿的主要承受面,通過測試,不同高度的坐椅面的體壓分布(如圖3—3)所示,可看出臀部的各部分分別承受著不同的壓力,椅坐面過高,兩足不能落地,使大腿前半部近膝窩處軟組織受壓,時間久了,血液循環不暢,肌腱就會發脹而麻木;如果椅坐面過低,則大腿碰不到椅面,體壓分布就過于集中,人體形成前屈姿態,從而增大了背部肌肉負荷,同時人體的重心也低,所形成的力距也大,這樣使人體起立時感到困難(圖3—4)。
坐深:主要是指坐面的前沿至後沿的距離。它對人體舒適度影響也很大,如坐面過深,則會使腰部的支撐點懸空,靠背將失去作用,同時膝窩處還會受到壓迫而産生疲勞。同時,坐面過深,還會使膝窩處産生麻木的反應,並且也難起立(圖3—5)。
坐面深度要适度,通常坐深小于人坐姿时大腿水平长度,使坐面前沿离开小腿有一定的距离,以保证小腿的活动自由(图3—6)。我国人体的平均坐姿大腿水平长度为男性445mm 、女性425mm,所以坐深可依此值减去椅坐前缘到膝窝之间应保持的大约60mm 空隙来确定,一般说来选用380~420mm 之间的坐深是适宜的。
對于普通工作椅,在正常就坐情況下,由于腰椎到骨盆之間接近垂直狀態,其坐深可以淺一點,而對于一些傾斜度較大,提供休息的靠椅,因坐時人休腰椎到骨盆也呈傾斜狀態,所以坐深就要略加深,也可將坐面與靠背連成一個曲面。

基底壓力是如何分布
坐宽:根据人的坐姿及动作,椅子的坐面往往呈前宽后窄,前沿宽度称坐前宽,后沿宽度称坐后宽。椅坐的宽度应当能使臀部得到全部的支承,并且有适当的活动余地,便于人能随时调整其坐姿。肩并肩坐的联排椅,宽度应能保证人的自由活动,因此,应比人的肘至肘宽稍大一些。一般靠背椅坐宽不小于 380mm 就可以满足使用功能的需要;对扶手椅来说,以扶手内宽作为坐宽尺寸,按人体平均肩宽尺寸加上适当余量,一般不小于460mm, 其上限尺寸应兼顾功能和造型需要,如就餐用的椅子,因人在就餐时,活动量较大,则可适当宽些。坐宽也不宜过宽,以自然垂臂的舒适姿态肩宽为准。
坐面曲度:人坐在椅、凳上时,坐面的曲度或形状也直接影响体压的分布,从而引起坐感觉的变异,如图3—7 所示。从图中可知,左力的体压分布较好,右方的欠佳,坐感不佳。其原因是左边的压力集中于坐骨支承点部分,大腿只受轻微的压力;而右边的则有相当的压力要内腿部软组织来承受。尽管从坐面外观来看,似乎右边的舒适感比左边为好,但实际情况恰恰相反,所以坐椅也不宜过软,因为,坐垫愈软,则臀部肌肉受压面积愈大, 而致坐感不舒服。因此,设计时应注意尽量使腿部的受压降低到*低限度。由于腿部软组织丰富,无合适的立承位置,不具备受压条件(有股动脉通过),故椅坐面宜多选以半软稍硬的材料,坐面前后也可略显微曲形或平坦形,这有利于肌肉的松弛和便于起坐动作。

基底壓力是如何分布
座面傾斜度:一般坐椅的坐面是采用向後傾斜的,後傾角度以3°~5°爲宜。但對工作用椅來說,水平坐面要比後傾斜坐面好一些。因爲當人處于工作狀態時,若坐面是後傾的,人體背部也相應向後傾斜,勢必産生人體重心隨背部的後傾而向後移動、這樣一來,就不符合人體在工作時重心應落于原點趨前的原理,這時,人在工作時爲提高效率,就會竭力欲圖保持重心向前的姿勢,致使肌肉與韌帶呈現極度緊張的狀態,不多時間,人的腰、腹、腮等處就開始感到疲勞,引起酸痛。因此,一般工作用椅的坐面以水平爲好,甚至也可考慮椅面向前傾斜。如通常使用的繪圖凳面是前傾的;一般情況下,在一定範圍內,後傾角越大休息性越強,但不是沒有限度的,尤其是對于老年使用的椅子,傾角不能太大,因爲會使老年人在起坐時感到吃力。
椅靠背:人若笔直地坐看,躯干得不到支撑,背部肌肉也就显得紧张,渐呈疲劳现象,因此,就需要用靠背来弥补这一缺陷。椅靠背的作用就是要使躯干得到充分的支承,通常靠背略向后倾斜,能使人体腰椎获得舒适的支承面,同时,靠背的基部*好有一段空隙利于人坐下时,臀肌不致受到挤压。在靠背高度上有肩靠、腰靠和颈靠三个关键支撑点。肩靠应低于肩胛骨(相当于第9 胸椎,高约460mm),以肩胛的内角碰不到椅背为宜。腰靠应低于腰椎上沿,支撑点位置以位于上腰凹部(第2~4 腰椎处,高为18~250mm )*为合适。颈靠应高于颈椎点,一般应不小于660mm。
通過測量坐、背部分的壓力分布來判斷不同座椅的舒適程度。PPS坐墊座椅式人體壓力分布測試系統爲設計人員和醫生提供了一種手段用于測量和可視化使用者坐在座椅上時主要的壓力點。

基底壓力是如何分布