RAMSIS軟件在某車型門板布置階段的應用

貫生靜

（江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

RAMSIS軟件在某車型門板布置階段的應用

貫生靜

（江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

本文內容為某車型門板布置階段RAMSIS軟件的應用。文章中詳細介紹使用RAMSIS軟件對門板上主要操作部件位置的舒適度校核，以解決造型與舒適范圍的矛盾。同時與早期校核方法進行對比，可以直觀的體現(xiàn)RAMSIS軟件的優(yōu)勢所在。通過RAMSIS軟件的校核以實現(xiàn)造型原創(chuàng)性與使用者的操作舒適性平衡、協(xié)調。使車門內板這一使用率極高的車門部位成為某車型的一大亮點。本文最終目的使汽車工程師掌握RAMSIS使用方法及在布置階段的使用切入點與具體操作方法。

RAMSIS；門板；布置；舒適性

CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)02-112-04

1、RAMSIS軟件介紹

1.1 RAMSIS軟件原理簡介

RAMSIS是德語“Rechnerges tütztes Athropologisch-Msth-ematisches System zur Insassen-Simulation”的縮寫，意思是“用于乘員仿真的計算機輔助人體數(shù)字系統(tǒng)”。是一種用于乘員仿真和車身人機工程設計的高效CAD工具。該軟件為工程師提供了一個詳細的數(shù)字人體模型，來模擬仿真駕駛員的駕駛行為。設計者在產品開發(fā)過程的初期，在只有少量CAD數(shù)據的情況下就可以進行大量的人機工程分析，從而避免在后續(xù)產品開發(fā)過程的較晚階段進行昂貴的修改。

1.2 RAMSIS在汽車行業(yè)的應用

目前RAMSIS軟件已經在各大主機廠使用。但在國內使用還處于一個比較初級的階段，目前我公司乘用車總布置校核還主要使用二維人體進行校核與檢查，對于人體舒適性還無法作出具體的評價。主觀評價一般要在主模型制作完成后才能進行相關評價，在此階段的主觀評價結果對于設計指導過于晚，修改涉及的時間及費用均大于設計初期的投入。

2、未使用RAMSIS軟件時門板布置校核方法

2.1 名詞解釋

2.1.1 整車方向定義如下

(1)Y基準平面：車輛縱向對稱平面；

(2) X基準平面：垂直于Y基準平面的鉛垂平面；

(3) Z基準平面：垂直于Y和X基準平面的水平面。

2.1.2 汽車座椅H點

指三維H點裝置的軀干線和大腿中心線的交點。

2.1.3 “R點（SgRP點）”即“乘坐基準點”

R點是指制造廠規(guī)定的設計H點，該點本公司確定為乘坐位置的最后正常駕駛和乘坐位置時的座椅H點。

2.2 傳統(tǒng)的二維校核方法

早期門板上操作部件的布置，按以下規(guī)范布置：只有一些區(qū)域布置要求，且區(qū)域較小，沒有考慮使用人群的國籍、性別、年齡等影響因素，如圖1所示。

X向：

易觸摸區(qū)域：

R點前390mm～190mm(前門)；360mm～160mm(后門)

過渡區(qū)域：

R點前190mm～90mm(前門)；160mm～60mm(后門)

不易觸摸區(qū)域：

R點90mm～0(前門)；60mm～0(后門)

Z向：

H點向上190mm～210mm

由于門板上布置的操作零部件較多，全部布置在易于觸摸區(qū)域不太可能。為在有限的空間內盡量合理的布置操作類零部件。按零部件使用頻次采取內開把手優(yōu)先布置、其次考慮玻璃升降器布置（若布置在門板上）、再次考慮關門拉手的布置。而目前此校核方法僅能評價出零部件的布置是否處于易于觸摸區(qū)域，而對于人體使用的舒適性、人體疲勞感等無法作出評價。

2.3 按早期門板上操作部件的布置規(guī)范，校核某車型的門板操作區(qū)域

本文主要詳細講解前門左側門板的操作部件布置及對比，其他車門由于零部件相對左前門較少，校核方法與左前門一致。

如圖2所示：某車型按內飾造型及CAS面做以下布置。

按原規(guī)范校核結果：只有玻璃升降器按鍵組可以布置在最佳即易于操作區(qū)域內，其他部件無法判斷布置是否可行。而如果按此校核規(guī)范要求造型修改則很明顯是不合理的，這也是此校核方法的最大弊端。

由以上校核結果圖3可見：玻璃升降器開關組完全處于易于操作區(qū)域、關門拉手處于過渡區(qū)域內、而由于造型的約束車門內開把手位置較高且處于易于操作區(qū)域前方。如果將三個操作部件全部布置在易于操作區(qū)域內，造型將無法實現(xiàn)。

3、RAMSIS軟件在門板布置時的校核方法

3.1 RAMSIS軟件進行相關校核的過程描述

完成過程為：

（1）按所需人體在Body Builder模塊中修改人體尺寸，可根據實際需要人體調整上下身比例、腰圍等尺寸；

（2）通過任務（Task）自動生成所需人體姿態(tài)：評價人體通過H點定位在座椅參考線上、腳部參數(shù)點定位在踏板或地板平面上、右手握方向盤、左手使用門內開把手等一系列任務，將人體調節(jié)為人體某個特定的姿態(tài)。

（3）通過Animate—Joint功能等進行微調，已達到和實際使用車輛時人體最貼合的狀態(tài)。

（4）通過以上步驟在RAMSIS界面中生成與實際人體尺寸、姿態(tài)、使用習慣等最為貼切的人體模型，以供不同要求校核時的使用。

（5）最后進行Comfort Feeling評價，根據不同需要對評價結果進行分析。

3.2 RAMSIS軟件在門板布置階段的應用

RAMSIS軟件可模擬不同人體使用部件時的姿態(tài)，并作出評價。在此門板CAS階段將三維人體生成，并評價以確定目前布置的可行性。

3.2.1 RAMSIS評價95%美國男性人體使用此內開把手

（1）95%美國男性假人操作前門內開把手時，坐姿及手部姿態(tài)如圖4所示。

（2）95%美國男性假人操作前門內開把手坐姿舒適度評價結果，如圖5所示：不舒適性得分最高的部位為左手5.1分，即使用內開把手一側的手。此得分滿足RAMSIS推薦的小于5.5的要求，對比發(fā)現(xiàn)對其他操作部位舒適性沒有帶來不舒適性影響，可以認可此狀態(tài)。由此可見RMSIS可以填補前期校核所不能評價的空白。

3.2.2 RAMSIS評價5%亞洲女性人體使用此內開把手

（1）5%亞洲女性假人操作前門內開把手時，坐姿及手部姿態(tài)如圖6所示：

（2）5%亞洲女性假人操作前門內開把手坐姿舒適度評價結果，不舒適性得分最高的部位為頸部2.9分。此得分滿足RAMSIS推薦的小于5.5的要求，對比發(fā)現(xiàn)對其他操作部位舒適性沒有帶來不舒適性影響，可以認可此狀態(tài)。

3.2.3 RAMSIS評價人體使用此門內開拉手

在車門開啟70°的情況下，分析人體在不系安全帶的情況下的左手可觸及性發(fā)現(xiàn)，人體坐在座椅但不操作其他部件時，95%美國男性人體可以拉到拉手盒。5%亞洲女性人體無法拉到拉手盒，但可以拉到前方握式拉手。如圖7、8所示：這就要求結構工程師在進行零部件具體設計時要考慮，前方握式扶手要增加關門時使用的功能。

由此可見，拉手盒布置位置雖不在推薦的手部易操作區(qū)域內，但是人體可觸及的，考慮此拉手盒一般不在開車時使用，此位置可以滿足要求。

3.2.4 RAMSIS評價95%美國男性人體使用玻璃升降按鍵組

95%美國男性人體使用玻璃升降器開關，將人體調整為正常駕駛并使用玻璃升降器時的姿態(tài)，評價人體不舒適性，發(fā)現(xiàn)人體不舒適性得分均處于5.5分以下，處于較好的舒適范圍。同時檢查人體在此姿勢時扶手對手臂的支撐以及肘部與靠背的距離等。

3.2.5 RAMSIS評價5%亞洲女性人體使用玻璃升降按鍵組

5%亞洲女性人體使用玻璃升降器開關，將人體調整為正常駕駛并使用玻璃升降器時的姿態(tài)，評價人體不舒適性，發(fā)現(xiàn)人體不舒適性得分均處于5.5分以下，處于較好的舒適范圍。同時檢查人體在此姿勢時扶手對手臂的支撐以及肘部與靠背的距離等。

由以上分析可知在人體模擬操作此門板玻璃升降按鍵時，不舒適指數(shù)均小于5.5分，即人體在控制玻璃升降時處于相對舒適的姿態(tài)，滿足設計需要。

3.3 兩種校核方法的結果對比

由兩種分析對比很明顯可以看出，前期校核方法單一，校核結果無法滿足現(xiàn)階段門板設計需要，對門板上零部件布置工作的指導意義不大。而RAMSIS軟件的操作可以全面的模擬出各種人體實際操作時的姿態(tài)及舒適性，可以很好的指導門板零部件的布置與設計工作。

4、總結

上文所述內容為RAMSIS軟件在乘用車車門主要操作類零部件的布置時的應用，在其他零部件布置時的指導作用本文不再一一列舉。由于此軟件在國內應用屬于起步階段，使用的范圍及方法還需繼續(xù)深耕研究。本文使用所示方法均為作者在工作中的應用所得，有偏頗之處望廣大讀者指正。

[1] 王望予《汽車設計》[M] 北京 機械工業(yè)出版社 2007：40-50.

[2] 美國機動車工程師學會 《SAE J287駕駛員手部操縱區(qū)域》[S] 華盛頓 SAE出版社 2007：3-7.

[3] 張志軍《汽車內飾設計概論》[M] ，北京 機械工業(yè)出版社,人民交通出版社2008. 13-26.

[4] 美國機動車工程師學會《SAE J1100機動車尺寸》[S] 華盛頓SAE出版社 2004：4-10.

RAMSIS software application in the arrangement phase of a car door panel

Guan Shengjing
(Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601)

This article content for a vehicle door int trim layout stage RAMSIS software applications. Article described in detail using software RAMSIS check the door int trim position of major operating parts of comfort, in order to solve the contradiction of style and comfortable range, Compared with early checking method at the same time, can be intuitive reflect software RAMSIS advantage. The check as far as possible in order to achieve software RAMSIS in does not affect the original style at the same time, and doesn't affect the use of the user comfort. Make the door int trim within the high utilization rate of the car parts become a highlight of x. This paper final goal to help automotive engineers acquire RAMSIS use method and the layout phase using a point cut and specific operation method.

RAMSIS；door trim；layout；comfortable

U463.8

A

1671-7988(2015)02-112-04

貫生靜，就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術中心，主要從事乘用車車身總布置工作。