安全人机工程总复习答案
一、名词解释: 掩蔽效应:一个声音被其它声音的干扰而听觉发生困难,只有提高该声音的强度才能产生听觉,这种现象称为声音的掩蔽。被掩蔽声音的听阈提高的现象,称为掩蔽效应。
作业空间:人体在作业时或进行其他活动时,人体自由活动所需要的范围。 局部照明:为满足某些部位的特殊需要而设置的照明。 感觉阈值:外界刺激都要达到一定的强度才能被人感受到,这一强度下的刺激量值称为该种感觉的感觉阈值。(刚好能引起某种感觉的刺激值) 视野:指人眼能观察到的范围,一般以角度表示。视野按眼球的工作状态可分为:静视野、注视野和动视野三类。
安全人机工程学:是从安全的角度和着眼点,运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。 人机结合面:就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域(或称“界面”)。
可靠度:指系统中研究对象人或机器在规定的条件下规定时间内正常的工作概率。 疲劳:人体发生可以概括为失去功能或打乱这样的变化,引起生理活动的变化就是发生机能、物质、自觉疲劳和效率变化的现象。(当作业能力出现明显下降时叫疲劳)
氧债:机体的氧亏负需要在劳动停止的恢复期偿还的氧量。
操纵力:操作工具、设施设备等机器等使用的力,最小阻力应大于操作人员手脚的最小敏感压力。
明适应 :当人从黑暗处到光亮处,有一个对光适应的过程。
触觉阀限:当两点距离缩短到一定值后,只能感觉是一个刺激点其值就是两点阀值,又称触觉阀限。
安全防护空间:为了保障人体安全,避免人体和危险源直接接触所需要的空间。 视距:人在控制系统中正常的观察距离。
触觉两点阈值测定:人体疲劳后皮肤的感觉机能会减退 。(当皮肤表面上的两个点收到同时受到刺激时,如果两点间距在50mm以上:任何人都能清楚的感觉到两点刺激。但是,当两点距离缩短到一定值以后,只能感受是一个刺激点,其值成为两点阀值。作业疲劳越甚,感觉越迟钝,此值上升越多,此外,还有反应时间测定和膝盖住发射阀测定,两者可作为相对指标,判断作业人员疲劳的程度。)
二、填空题:
1.人机工程学的分支有安全人机工程学和工效人机工程学。
2.经验人机工程学时期的三项著名试验是_肌肉疲劳试验、铁锹作业试验、砌砖作业试验。
3.人机系统的最高综合效能是指高效、安全、经济。(即S.H.E) 4.人机关系主要体现在人和机器的关系上。 5.影响人机系统的因素有人、机(物)、环境。
6.人机系统的功能有信息接受、保存、处理和执行功能四种。 7.人机系统按有无反馈控制作用可分为开环和闭环人机系统两类。 8.人机系统按自动化程度可分为手动、半自动和全自动系统三类。 9.人的视野通常用角度表示。
10.划分开环与闭环人机系统的依据是有无反馈控制作用。 11.设计中一般以静视野为依据。
12.视觉在人接受的信息中所占比例最大。
13.在听觉阈限范围内的声压级变化范围为0~120分贝。
14.人体测量的基准面有水平面、冠状面、正中矢状面和眼耳平面。 15.当噪声的声压级超过语音20~25分贝时语音全部被掩蔽。 16.大脑Ⅲ级觉醒水平是最佳觉醒状态,其维持时间约15-30分钟。
17.若男性身高的第5百分位数为158.3CM则有95%男性身高大于158.3CM。 18.若女性身高的第95百分位数为165.9CM则有5%女性身高大于等于165.9CM。 19.影响热环境条件的主要因素有空气温度、空气湿度、气流速度(风速)和热辐射。
20.有效温度是在不同温度、湿度、风速的综合作用下所产生的热感觉指标。 21.人体的疲劳分为生理疲劳和心理疲劳。
22.人机工程学是运用生理学、心理学、生物力学和其它有关学科知识,使机器和人相互适应,创造舒适和安全的环境条件,从而提高工效的一门科学。
22.第二次世界大战期间是人机工程学发展的第二阶段,本学科在这一阶段的发展特点是:重视工业与工程设计中“人的因素”。
23.现代人机工程学研究的方向是:把人—机—环境系统作为一个统一的整体来研究,以创造最适合于人工作的机械设备和作业环境。
24.安全人机工程学是人机工程学的一个分支,它是从安全工程学的观点出发,为进行系统安全分析和预防伤亡事故和职业病提供人机工程学方面知识的科学体系。
25.具体地说,安全人机工程学的任务是为工程技术设计者提供人体合理的理论参数和要求。
26.研究人机系统中人的各种特性是安全人机工程学的主要研究范围和内容之一,而人机系统中人的特性是指人的生理特性和心理特性。
27.作业方法研究包括作业的姿势,体位、用力、作业顺序,合理的工位器具和工卡量具等的研究,目的是消除不必要的劳动消耗。
28.人机系统的安全性分析评价,必须贯彻“安全第一、预防为主”的方针,而事故的预测预防是实现安全管理现代化的必要手段。
29.人体尺寸测量时,被测者的立姿应使两足大致呈45o夹角,体重均匀分布于两足。
30.人体尺寸测量时,被测者的坐姿膝应使左、右大腿大致平行,弯屈大致成直角,足平放在地面上,手轻放在大腿上。
31.人体测量基准面的定位是由三个互为垂直的轴(铅垂轴、纵轴、横轴)来决定的。 32.测量基准面中,通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都称为矢状面。
33.测量基准面中,,通过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为冠状面。
34.通过左、右耳屏点及右眼眶下点的水平面称为眼耳平面。
35. 静态测量是指被测者在确定的静止状态下,如立姿或坐姿,利用人体测量仪器进行的测量。
36.动态测量是在人体从事某种活动的情况下,对运动着的人体进行测量。
37.在人体测量中所得到的测量值都是离散的随机变量,可根据概率论与数理统计理论对测量数据进行统计分析,从而获得所需群体尺寸的统计规律和特征参数。
38.表示样本的测量数据集中地趋向某一个值,该值称为平均值。 39.描述测量数据在中心位置(均值)上下波动程度差异的值叫均方差(方差)。 40.人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级,最常用的是以第5、第50、第95三种百分位数来表示。
41.人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级,其中第5百分位数是代表“小”身材,是指有95%的人群身材尺寸大于此值。
42.考虑有关人体尺寸时,必须给衣服、鞋、帽留下适应的余量,也就是在人体尺寸上增加适当的余量。
43.一般来说,设计和确定作业空间尺寸的根据,必须保证至少90%的用户的适应性、兼容性、操作性和维护性,即人体主要尺寸的设计极限应根据第5至第95百分位数的值确定。
44.必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸(象通道、出入口、防触及危险部位的安全距离等),应以第95百分位的值作为适用的人体尺寸。
45. 知觉是人对事物的各个属性、各个部分及其相互关系的综合的整体的反映。 46.人的感觉按感觉器官分类共有8种,通过眼,耳,鼻,舌、肤五个器官产生的感觉称为“五感”,此外还有运动感、平衡感、内脏感觉等。
47.人的各种感受器都有一定的感受性和感觉阈限。感受性是指有机体对适宜刺激的感觉能力,它以感觉阈限来度量。
48.感觉器官经过连续刺激一段时间后,敏感性会降低,产生适应现象。所谓“久居兰室而不闻其香”就是这个原因。
49.人的知觉一般分为空间知觉,时间知觉,运动知觉与社会知觉等。
51.产生视觉的视网膜是由视锥细胞和视杆细胞两种感光细胞构成的,起暗视作用的视杆细胞,只在低照度下(0.01勒克司以下)起作用,但不能感受颜色。而起明视作用的视锥细胞,不但能感受颜色,且有较高的视觉的敏感性。
53.人眼所能感受到的电磁波长为380~780毫微米,这个波长范围的光称为可见光。
54.人眼在不同颜色刺激下的色觉视野是不同的,称为色觉视野。人眼对白色视野最大,对黄、蓝、红色依次减小,而对绿色视野最小。
55.由于生理、心理及各种光、形、色等因素的影响,人在视觉过程中,会产生适应、眩光、视错觉等现象。
56.当人的视野中有极强的亮度对比时,由光源直射出或由光滑表面的反射出的刺激或耀眼的强烈光线,称为眩光。
57.人在观察物体时,由于视网膜受到光线的刺激,光线不仅使神经系统产生反应,而且会在横向产生扩大范围的影响,使得视觉印象与物体的实际大小、形状存在差异,这种现象称为视错觉。
58.长期从事近距离工作和精细作业的工作者,由于时间看近物或细小物体,睫状肌必须持续地收缩以增加晶状体的曲度,这将引起视觉疲劳,甚至导致睫状萎
缩,使其节能力降低。
59.眼睛的水平运动比垂直运动快,即先看到水平方向的东西,后看到垂直方向的东西。所以,一般机器的外形常设计成横向长方形。
60.如需要人的视线突然转动时,应要求慢一些才能引起视觉注意。为此,应给出一定标志,如利用箭头或颜色预先引起人的注意,以便把视线转移放慢。或者采用有节奏的结构。
61.物体振动导致周围介质(如空气)的振动,而分子的振动最终引起人耳鼓膜的振动。
62.声波的三个基本物理量:波长、频率、声速。
63.物体的振动有强有弱,所以人耳听到的声音就有大有小,可用声压或声强来反映声音的大小。
64.介质中的压力与静压之差称为声压,用p表示,单位Pa(1Pa=1N/m2). 65.人耳的听觉具有对高频声较敏感,而对低频声不敏感的特性。
66.在垂直于声波传播方向上,单位时间内通过单位面积的平均声能,称为声强,用I表示,单位为W/m2。
67.响度是表示人耳对声音的强弱的主观感觉量,用N表示,单位为“宋”(sone)。 68.正常情况下,人的两耳的听力是一致的,因此,根据声音到达两耳的强度和时间先后之差可以判断声源的方向。
69.判断声源的距离主要依靠声压和主观经验。一般在自由空间,距离每增加一倍,声压级将减少 6 dB。
70.气质主要表现为人的心理活动的动力方面的特点,即心理过程的速度和稳定性(知觉的速度、思维的灵活程度、注意力间的长短等)、心理过程的强度(情绪的强弱、意志努力的程度)以及心理活动的指向性特点(外向型或内向型等)。
71.在物质代谢过程的同时发生着能量释放、转移、贮存和利用的过程,称为能量代谢。
72.能量代谢分为基础代谢量、安静代谢量和劳动代谢量。
73.维持生命所必须消耗的基础情况下的能量代谢量叫基础代谢量。
74.安静代谢量是人仅为保持身体平衡及安静姿势所消耗的能量。一般在工作前或后进行测定。安静代谢率一般取为基础代谢率的1.2倍。
75.劳动强度可以理解为,作业中人在单位时间内作功和机体代谢能力之比。 76.疲劳有一定的积累效应,未完全恢复的疲劳可在一定程度上继续存在到次日。 77.环境因素直接影响疲劳的产生、加重和减轻。例如,噪声可加重甚至引起疲劳,而优美的音乐可以舒张血管、松弛紧张的情绪而减轻疲劳。
78.提高作业的机械化、自动化程度是减轻疲劳、提高作业安全可靠性的根本措施。
79.视觉显示方式中的数字显示中有机械式,数码管式,液晶式和屏幕式等。它直接用数码来显示有关参数和工作状态。
81. 作业环境中的照明一般有三种形式,即_天然采光、_人工照明、_混合采光。 82. 劳动强度可以理解为,作业中人在单位时间内做功和机体代谢能力之比。 83. 表示量的刻度显示形状有 圆型、半圆型、竖直型、水平型和开窗型等五种。 84. 情绪状态可分为心境、激情、应激。
三、解答题
1.防止和减轻眩光对作业的不利影响,应采取的主要措施有哪些?
1)限制光源亮度。2) 合理分布光源 3) 光线转为反射 4) 对于反射眩光 5) 适当提高环境亮度以减少亮度对比
2.为什么“开窗形”仪表比较好而“垂直直线型”最差 ?
因为开窗形显露的刻度少,识度范围小、视线集中、识度时眼睛移动的线路也短,所以误读率低;垂直直线型不符合眼睛移动,即垂直运动慢,准确度低。 3、在进行作业空间设计时,一般应遵守哪些基本原则? 重要性原则、使用频率原则、功能原则、使用顺序原则。 4.请简述噪声控制方法? ①降低声源的声音强度;
②在传播途径中加以阻隔或吸收使之衰减 ③对可能受噪声伤害的人实施个体防护。 5.简述控制与显示系统的设计原则。
①优先性,即把最重要的操纵器和显示器配置在最佳的作业范围内
②功能性,即根据操纵器和显示器的功能进行适当的划分,把相同功能的配置在同一分区内;
③关联性,即按操纵器和显示器间的对应关系来配置。
6.人机工程学主要研究的是人、机、环境三者之间的关系,简述这三者的含义 人——指操作者或使用者;机——泛指人操作或使用的物,可以是机器。也可以是用具、工具或设施、设备等;环境——是指人、机所处的周围环境,如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等;人—机—环境系统——是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统。 7.显示器指针的设计原则?
答:显示器指针的设计原则:(1)指针式仪表的大小与观察距离是否比例适当(2)刻度盘的形状大小是否合理(3)刻度盘的刻度划分,数字和字母的形状、大小以及刻度色彩对比是否便于监控迅速(4)根据监控者所在的位置、指针仪表是否布置在最佳视区范围而正确地识读。 8.简述疲劳的类型:
(1)个别器官疲劳;(2)全身性疲劳;(3)智力疲劳;(4)技术性疲劳;(5)
心理疲劳。
9.对人体有影响的振动因素有哪些?
(1)震动对人体作用的部位;因为作用部位的不同,可能形成人体全身振动或局部振动两种不同的后果;
(2)针对相对于人体的方向。对全身而言,沿躯干的上下方向或左右、前后方向的振动后果是不同的。
(3)暴露时间环境振动作用于人体持续的时间称为暴露时间,暴露时间长对人体造成的伤害的程度加重。
10.简述人体测量数据的选用原则 答:(1)必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸,应该以第95百分位的值作为适用的人体尺寸;
(2) 有限度的或受身体延伸所限制的空间尺寸,应该以第五百分位的值作为适用的人体尺寸;
(3) 可调整的尺寸,应该以第五百分位至第九十五百分位的人体尺寸范围作为高速范围适用的人体尺寸;只能用一种中等尺寸供群体使用时,应该以第五十百分位数作为适用人体尺寸;
(4) 在选用人体尺寸和体型时,首先要搞清楚尺寸的适用范围;
(5) 人体测量数据应用应注意人体尺寸的变化,一方面从事某种工作的劳动人群的身材有变化时,其最佳适应尺寸也随之应变;另一方面,世界各地人体身高有增高的趋势,所以设计或选用人体尺寸资料应该注意这些现象。
说明:因填空题部分是重复的,故重复的部分被删除了。答案仅供参考,大家酌情答题。
归纳人:张林飞
四、设计题
表1 立姿人体尺寸 单位 mm
请依据上表设计一张教师用多媒体讲桌,并标注尺寸。 设计要求:考虑立姿授课,考虑教材和教具的放置位置。
请依据上表设计一张单人课桌和椅子,并标注尺寸。
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