基底壓力是如何分布

測(cè)量活動(dòng)量大時(shí)和長(zhǎng)時(shí)間駕駛時(shí)司機(jī)位置的變化
坐墊和靠背的平均壓強(qiáng)變化率、*大壓強(qiáng)變化率、接觸面積變化率等。通過人椅系統(tǒng)傳遞特性實(shí)驗(yàn)及振動(dòng)體壓分布實(shí)驗(yàn)，獲得座椅振動(dòng)舒適度：加權(quán)加速度均方根值。預(yù)測(cè)結(jié)果表明，基于動(dòng)態(tài)體壓分布能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)座椅的振動(dòng)舒適度，而且使用支持向量機(jī)回歸方法的預(yù)測(cè)效果優(yōu)于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
坐與臥是人們?nèi)粘Ｉ钪?多動(dòng)的姿態(tài)，如工作、學(xué)習(xí)、用餐、休息等都是在坐臥狀態(tài)下進(jìn)行的。因此，椅、凳、沙發(fā)、床等坐臥類家具的作用就顯得特別重要。
按照人們?nèi)粘Ｉ畹男袨椋梭w動(dòng)作姿態(tài)可以歸納為從立姿到臥姿的八種不同姿勢(shì)，如（圖3—1）所示。其中有三個(gè)基本形是適用于工作形態(tài)的家具、另有三個(gè)基本形是適用于休息形態(tài)的家具。通常是按照這種使用功能作為坐臥類家具的細(xì)分類。
坐臥類家具的基本功能是滿足人們坐得舒服、睡得安寧、減少疲勞和提高工作效率。其中，*關(guān)鍵的是減少疲勞。如果在家具設(shè)計(jì)中，通過對(duì)人體的尺度、骨骼和肌肉關(guān)系的研究， 使設(shè)計(jì)的家具在支承人體動(dòng)作時(shí)，將人體的疲勞度降到*低狀態(tài)，也就能得到*舒服、*安寧的感覺，同時(shí)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(gè)很復(fù)雜的問題，但主要來白肌肉和韌帶的收縮運(yùn)動(dòng)，并產(chǎn)生巨大的拉力。肌肉和韌帶處于長(zhǎng)時(shí)間的收縮狀態(tài)時(shí)，人體就需要給這部分肌肉供給養(yǎng)料，如供養(yǎng)不足，人體的部分機(jī)體就會(huì)感到疲勞。因此在設(shè)計(jì)坐臥類家具時(shí)，必須考慮人體生理特點(diǎn)，使骨筋、肌肉結(jié)構(gòu)保持合理狀態(tài)，血液循環(huán)與神經(jīng)組織不過分受壓，盡量設(shè)法減少和消除產(chǎn)生疲勞的各種因素。
1．立姿
2．立姿并倚靠某一物體 
3．坐凳狀態(tài)，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(shì)，椅子有扶手，用于用餐讀書等 
6．很舒適的姿勢(shì)，屬沙發(fā)類的休息用椅
7．躺狀休息椅
8．完全休息狀態(tài)用床機(jī)器操作
坐高是影響坐姿舒適程度的重要因素之一、坐面高度不合理會(huì)導(dǎo)致不正確的坐姿，并且坐的時(shí)間稍久，就會(huì)使人體腰部產(chǎn)生疲勞感。通過對(duì)人體坐在不同高度的凳子上其腰椎活動(dòng)度的測(cè)定（圖3—3）可以看出凳高為400mm 時(shí)，腰椎的活動(dòng)度*高，即疲勞感*強(qiáng)。稍高或稍低于此數(shù)值者，其人體腰椎的活動(dòng)度下降，舒適度也隨之增大，這意味著凳子比400mm 稍高或稍低都不會(huì)使腰部感到疲勞，在實(shí)際生活中人們喜歡坐矮板凳從事活動(dòng)的道理就在于此，人們?cè)诰瓢砷g坐高凳活動(dòng)的道理也相同。
對(duì)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(guān)。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(shí)承受臀部和大腿的主要承受面，通過測(cè)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(shí)間久了，血液循環(huán)不暢，肌腱就會(huì)發(fā)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(tài)，從而增大了背部肌肉負(fù)荷，同時(shí)人體的重心也低，所形成的力距也大，這樣使人體起立時(shí)感到困難（圖3—4）。
坐深：主要是指坐面的前沿至后沿的距離。它對(duì)人體舒適度影響也很大，如坐面過深，則會(huì)使腰部的支撐點(diǎn)懸空，靠背將失去作用，同時(shí)膝窩處還會(huì)受到壓迫而產(chǎn)生疲勞。同時(shí)，坐面過深，還會(huì)使膝窩處產(chǎn)生麻木的反應(yīng)，并且也難起立（圖3—5）。
坐面深度要適度，通常坐深小于人坐姿時(shí)大腿水平長(zhǎng)度，使坐面前沿離開小腿有一定的距離，以保證小腿的活動(dòng)自由（圖3—6）。我國人體的平均坐姿大腿水平長(zhǎng)度為男性445mm 、女性425mm，所以坐深可依此值減去椅坐前緣到膝窩之間應(yīng)保持的大約60mm 空隙來確定，一般說來選用380~420mm 之間的坐深是適宜的。
對(duì)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(tài)，其坐深可以淺一點(diǎn)，而對(duì)于一些傾斜度較大，提供休息的靠椅，因坐時(shí)人休腰椎到骨盆也呈傾斜狀態(tài)，所以坐深就要略加深，也可將坐面與靠背連成一個(gè)曲面。

基底壓力是如何分布
坐寬：根據(jù)人的坐姿及動(dòng)作，椅子的坐面往往呈前寬后窄，前沿寬度稱坐前寬，后沿寬度稱坐后寬。椅坐的寬度應(yīng)當(dāng)能使臀部得到全部的支承，并且有適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)余地，便于人能隨時(shí)調(diào)整其坐姿。肩并肩坐的聯(lián)排椅，寬度應(yīng)能保證人的自由活動(dòng)，因此，應(yīng)比人的肘至肘寬稍大一些。一般靠背椅坐寬不小于 380mm 就可以滿足使用功能的需要；對(duì)扶手椅來說，以扶手內(nèi)寬作為坐寬尺寸，按人體平均肩寬尺寸加上適當(dāng)余量，一般不小于460mm， 其上限尺寸應(yīng)兼顧功能和造型需要，如就餐用的椅子，因人在就餐時(shí)，活動(dòng)量較大，則可適當(dāng)寬些。坐寬也不宜過寬，以自然垂臂的舒適姿態(tài)肩寬為準(zhǔn)。
坐面曲度：人坐在椅、凳上時(shí)，坐面的曲度或形狀也直接影響體壓的分布，從而引起坐感覺的變異，如圖3—7 所示。從圖中可知，左力的體壓分布較好，右方的欠佳，坐感不佳。其原因是左邊的壓力集中于坐骨支承點(diǎn)部分，大腿只受輕微的壓力；而右邊的則有相當(dāng)?shù)膲毫σ獌?nèi)腿部軟組織來承受。盡管從坐面外觀來看，似乎右邊的舒適感比左邊為好，但實(shí)際情況恰恰相反，所以坐椅也不宜過軟，因?yàn)?，坐墊愈軟，則臀部肌肉受壓面積愈大， 而致坐感不舒服。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量使腿部的受壓降低到*低限度。由于腿部軟組織豐富，無合適的立承位置，不具備受壓條件（有股動(dòng)脈通過），故椅坐面宜多選以半軟稍硬的材料，坐面前后也可略顯微曲形或平坦形，這有利于肌肉的松弛和便于起坐動(dòng)作。

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座面傾斜度：一般坐椅的坐面是采用向后傾斜的，后傾角度以3°~5°為宜。但對(duì)工作用椅來說，水平坐面要比后傾斜坐面好一些。因?yàn)楫?dāng)人處于工作狀態(tài)時(shí)，若坐面是后傾的，人體背部也相應(yīng)向后傾斜，勢(shì)必產(chǎn)生人體重心隨背部的后傾而向后移動(dòng)、這樣一來，就不符合人體在工作時(shí)重心應(yīng)落于原點(diǎn)趨前的原理，這時(shí)，人在工作時(shí)為提高效率，就會(huì)竭力欲圖保持重心向前的姿勢(shì)，致使肌肉與韌帶呈現(xiàn)極度緊張的狀態(tài)，不多時(shí)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為好，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，在一定范圍內(nèi)，后傾角越大休息性越強(qiáng)，但不是沒有限度的，尤其是對(duì)于老年使用的椅子，傾角不能太大，因?yàn)闀?huì)使老年人在起坐時(shí)感到吃力。
椅靠背：人若筆直地坐看，軀干得不到支撐，背部肌肉也就顯得緊張，漸呈疲勞現(xiàn)象，因此，就需要用靠背來彌補(bǔ)這一缺陷。椅靠背的作用就是要使軀干得到充分的支承，通?？勘陈韵蚝髢A斜，能使人體腰椎獲得舒適的支承面，同時(shí)，靠背的基部*好有一段空隙利于人坐下時(shí)，臀肌不致受到擠壓。在靠背高度上有肩靠、腰靠和頸靠三個(gè)關(guān)鍵支撐點(diǎn)。肩靠應(yīng)低于肩胛骨（相當(dāng)于第9 胸椎，高約460mm），以肩胛的內(nèi)角碰不到椅背為宜。腰靠應(yīng)低于腰椎上沿，支撐點(diǎn)位置以位于上腰凹部（第2~4 腰椎處，高為18~250mm ）*為合適。頸靠應(yīng)高于頸椎點(diǎn)，一般應(yīng)不小于660mm。
通過測(cè)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(cè)試系統(tǒng)為設(shè)計(jì)人員和醫(yī)生提供了一種手段用于測(cè)量和可視化使用者坐在座椅上時(shí)主要的壓力點(diǎn)。