肌肉活动所需的能量是由肌细胞中的三磷酸腺苷(ATP)分解提供的。当供氧充足时(中等强度肌肉活动时),糖和脂肪通过氧化、磷酸化过程提供能量来合成ATP的;当供氧不足时(大强度活动时),则主要通过糖的无氧酵解提供的能量来合成ATP,同时生成大量乳酸。
在工作中的肌肉存在着一个能量释放消耗和贮存的动态平衡过程。如果对能量的需求大大超过合成能力,这个动态平衡便会受到破坏,使糖原大量迅速消耗,从而引起肌肉疲劳,甚至不能工作。
12.如何提高作业能力、降低疲劳? 13.什么是眩光?眩光有什么危害? 14.影响作业能力的因素有哪些?
15. 如何运用人体热平衡方程式评价人体对微气候的主观感觉 ?
答:人体的基本热平衡方程式是 S=M-W-H。人体单位时间内的代谢量 M,除了有一小部分用于生理活动和通过肌肉对外做功 W 外,将伴随产生大量的附加热 H 向体外散发。当 M = W+H 时,人体处于热平衡, 此时人体皮温约为36.5℃,人感到舒适,当人体对外做功时,且 M>W+H,人感到热,若 M 16.人体视野及视野范围 视野是指人的头部和眼球固定不动的情况下,眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围,常以角度来表示。 一般把视野分成三个主要视力范围区:中心视力范围(直视区)。人们通常所说的视力,是指视网膜中心窝处的视力,又称中心视力。1.5o~3o,其特点是对该区内的事物的视觉最为清晰。瞬间视力范围,视角18o,其特点是通过眼球的转动,在有限的时间内就能获得该区内物体的清晰形象。有效视力范围,视角18o,其特点是利用头部和眼球的转动,在该区内注视物体时,必须集中注意力方能有足够的清晰视觉。 17.座椅设计原则? 答:(1)座椅的尺寸应与使用者的人体尺寸相适应。因此在设计座椅前,首先要明确设计的座椅供谁坐用。要把使用者群体的人体尺寸测量数据作为确定座椅设计参数的重要依据。 (2)座椅设计应尽可能使就坐者保持自然的或接近自然的姿势,并且要使坐用者必要时可以在坐位上不时变换自己的坐姿。 (3)座椅设计应符合人体生物力学原理。座椅的结构与形态要有利于人体重力的合理分布和有利于减轻背部与脊柱的疲劳与变形。 (4)座椅要尽可能设计得使坐用者活动方便,操作省力,体感舒适。 (5)座椅要设计得牢固、稳定,防止坐者倾翻、滑倒。 19. 若字符最小视角为2O’,字符高度为5mm,问最大视距为多少 ? 解 由公式 L?H?3600可得 L?3600H3600?5??900(mm)?20 11 4、试分析坐姿作业空间设计内容,需考虑哪些人体尺寸 (1) 工作面设计。要考虑人的水平作业范围,垂直作业范围,立体作业范围。 工作面高度设计。该设计与人的上臂长、坐姿肘关节高度有关。 (2) 座椅及活动余隙设计。座椅设计主要包括椅子高度、深度、椅面宽度及 扶手等。其中,椅子高度是主要尺寸。主要依据人的坐姿臀高、宽度。 (3) 容膝空间设计。坐姿大腿厚;小腿高与桌面下表面高度之间要有空间。 (4) 脚作业空间。小腿长;腿弯曲角度。 5、某一较大的十字路口中央设置一座交通信号灯塔,塔上4面均装有红、黄、绿信号灯,每个信号灯的上部均设置一个较大屏幕的倒计时数显计时器,数字为红色7段数码,在屏幕上部对应装置一个蜂呜器,当屏幕显示4 s时,黄灯亮,显示0 s时蜂呜器鸣笛一声,同时绿灯亮,另一侧红灯亮,倒计时开始。试分析这种装置与普通只有红、黄、绿信号灯有何功能特点 利用人的视觉与听觉器官感知信息,人在等信号的过程中由于不知道还有多长时间变换信号,经常处于不耐烦而出现闯红灯行为。设置数字显示器进行倒记时,可使人的心情稳定,在数数的过程中很快渡过这段时间。如果行人不看记时器,则可通过蜂呜器的声音判断信号变化。此设置所显示的信息有较好的可察觉性、可辨性,同时考虑到人可通过多种感觉通道接收信息的特性,保证接受者迅速准确地感知和确认。 6、如果请你进行车间设计,请列出与人因工程有关的设计内容及设计原则?(10分) (1)总体作业空间设计。按照企业生产类型,如流水生产,则按产品加工过程排列设备。如工艺专业化,则将同种设备、同种工人布置在一起。 (2)作业环境设计。车间作业环境设计,包括噪声、微气候环境、色彩环境、空 气环境设计等,在环境设计过程中考虑环境对人的生理及心理影响,按照国家标准或国际标准对各种环境设计。 (3)近身作业空间设计。根据作业特点、人体尺寸、作业姿势等进行设计。 (4) 座位设计设计原则:要根据人体尺寸、尽量使人体保持自然、符合生物力学原理、牢固、稳定; (5)显示器和操纵控制器布置应按照重要性原则、使用频率原则、功能原则、使用顺序原则进行布置,方便人的操作。 人因工程学期末考试简答题复习题目及答案 1. 造成人为失误的原因可分成哪大类?而降低人为失误的方法有那三大项? 2. 如何从管理控制上减少工作时骨骼肌肉之伤害? 3. 什么是反应时间?如何控制刺激信号以缩短反应时间? 4. 生活中常见的水表显示装置的形式如下图所示。试分析其是否符合显示装置 设计的人机工程学原则。 5. 某小型零件装配在线坐姿工作的工作台为一类似于办公桌的矩形工作台,工 作台的一侧为输送待装件的输送带。工作台上有多种零件及工具沿工作台长度方 向一字摆开。试分析此工作场地布置的不足之处并提出改进措施。 6. 人在操作计算机时易产生眼睛干涩、身体疲劳等现象,导致工作效率降低。为 12 了舒适而高效的工作,请从人机工程学的角度分析其原因并提出你的一些建议。 7. 人因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。 8. 人因工程学研究的目标有哪些? 9. 一般情况下,人耳对多少Hz频率范围内的声音较敏感? 10. 如何进行工作房间的色彩调节? 11. 眩光的危害及控制措施? 12. 作业位置与视距的关系? 13. 建立人机系统评价的目的与原则? 14. 开环人机系统的特征是什么? 15. 什么叫系统评价? 16. 人机系统设计的步骤? 17. 简述工作场所通风的重要性及换气的方法? 18. 描述你所熟悉的一个车间或办公场所的色彩环境,说明其特点和不足之处。 19. 请提出如何才能克服体力劳动中单调感的方法,并举出具体的应用例子。 20. 试比较感觉与知觉。 21. 简述感觉与知觉的区别与联系。 22. 确定作业姿势的因素有哪些? 23. 哪些情况下适合采用立位操作? 24. 立位工作有哪些缺点? 25. 哪些情况下适合采用坐姿操作? 26. 坐姿操作有哪些缺点? 27. 简述噪声的控制方法。 28. 照明条件与作业效率有何关系?是否照度值越高﹐作业效率越高? 29. 照度与事故有何关系? 30. 简述系统的功能。 31. 功能分配的一般原则是什么? 32. 信号显示有何特点? 33. 信号装置有什么作用? 34. 使用荧光屏显示信息有何优点? 35. 简述目标的视见度与呈现时间之间的关系。 36. 控制器为何要进行编码?常见的控制器编码方式有哪些? 37. 何谓控制–显示相合性? 38. 简述事故的特性。 39. 事故控制的主要方法和基本对策是什么? 40. 何谓系统安全分析? 41. 简述系统安全分析的基本内容。 42.对人体有影响的振动因素有哪些? 43.请简述噪声控制方法 44.简述控制与显示系统的设计原则。 45.简述提高机器设备可靠性的方法。 46简述适应域与百分位的关系 47依据右图简答人机系统的运行过程 48照度和亮度的关系 49人机工程学的研究内容与方法 50简要叙述人体测量的意义和方法。 51关于人体测量数据的应用,人体尺寸的应用方法: 52为何要进行人体测量尺寸的修正? 53人机功能分配的原则是什么? 13 54简述提高机器设备可靠性的方法。 55简述如何减轻疲劳、防止过劳。 56影响反应时间的因素有哪些? 57论述眩光对作业的不利影响以及针对其所应该采取的主要措施。 58视觉特征 59感觉的基本特性 60知觉的基本特征 61创造性思维方法 62人机功能分配的原则是什么?(8分) 63、简述提高机器设备可靠性的方法。(8分) 64、为何要进行人体测量尺寸的修正?(8分) 65、简述如何减轻疲劳、防止过劳。(8分) 66、影响反应时间的因素有哪些?(8分) 67、论述眩光对作业的不利影响以及针对其所应该采取的主要措施。(10分) 68.改善高温作业环境的措施有哪些? 69.说明发生疲劳的原因。 70. 如何运用人体热平衡方程式评价人体对微气候的主观感觉 ? 71.人体视野及视野范围 72.座椅设计原则? 73. 某小型零件装配线上坐姿工作的工作台为一类似于办公桌的矩形工作台,工作台的一侧为输送待装件的输送带。工作台上有多种零件及工具沿工作台长度方向一字摆开。试分析此工作场地布置不足之处并提出改进建议。 74. 若字符最小视角为2O’,字符高度为5mm,问最大视距为多少 ? 75.人因工程学的研究范围 . 76.微气候评价的主要方法: 77.人为失误产生的原因: 78.眩光的危害及控制措施 79.人因工程学的研究方法? 80.如何提高反应速度,缩短反应时间? 81.如何控制噪声传播? 82.显示器及控制器布置原则? 83.人因工程的发展过程?(5分) 84. 微气候评价的主要方法?(5分) 85.如何控制噪声传播?(5分) 86.降低工作疲劳的途径?(5分) 87.如何进行工作房间的色彩调节?(5分) 答案: 1. 答:造成人为失误的原因可分成﹕任务复杂度、环境因素、个人因素三大类。 降低人为失误的方法有﹕选用适当人选、教育训练、设计。 2. 答:工作轮调、工作扩大、人员筛选、教育训练、工程/休息安排 3. 答:反应时间又称为反应潜伏期,它是指刺激和反应的时间间距,由反应知觉时 间和动作时间两部分组成。 随着刺激性质和反应内容的复杂化,反应时间也将随之增加。其反应时间有显著的差异,选择反应时间长于简单反应时间。 人对各种不同性质刺激的反应时间是不同的,对于同一种性质的刺激,其刺激强度和刺激方式的不同,中等强度刺激信号的反应时间小于阈限强度的刺激信号。 14 刺激信号与背景的对比程度也是影响反应时间的一种因素,信号愈清晰愈易辨认,则反应时间愈短;反之,反应时间延长。 当刺激信号持续时间不同时,反应时间随刺激信号的增加而减少。刺激信号的数目对反应时间的影响最为明显,即反应时间随刺激信号数的增加而明显延长。 4. 答﹕这两个表盘的设计没有充分考虑人的因素,因此,很难在短时间内获得正确的读数。此设计主要违反了两个很重要的显示装置设计的人机工程学原则: (1)如果仪表是由几个表盘组成的,则每个刻度盘内数字的增加方向应该完全一致;(2)刻度盘的读数应顺时针增 5. 答﹕此工作场地不足之处是: (1) 工作台上零件及工具较多,一字摆开在工作台上,看起来整齐、清爽,实际上不方便作业,有些零件、工具可能摆在舒适作业范围之外; (2) 待装件输送带位于作业者侧面,需经常转身,增加能量消耗而容易疲劳,且不易准确观察,影响作业速度。 改进建议: (1) 将零件与工具沿弧线设置在最舒适作业范围之内。 (2) 工作台面向输送带,减少转身,便于观察和拿取零件。 (3) 为了使作业者能方便的拿取前方的零件,工作台设计成凹进去一块,两肘部伸出可以取放零件,而且还可以使肘部得到支撑。 6. 答﹕长时间地观看显示器屏幕可能会导致眼睛疲劳,长时间地操作计算机可能导致身体疲劳,不正确的坐姿、较差的照明环境、使用尺寸不合理的计算机桌及坐椅、长时间久坐而不活动、计算机设备位置摆放不合适、狭窄的作业空间等因素都是造成身体疲劳甚至损伤的重要原因。为了舒适而又高效地工作,在安装和使用计算机时,可遵循以下人机工程学原则: (1) 将显示器和键盘放置在正前方。专用的工作台有助于将键盘摆放在正确的位置。(2) 将显示器放置在可以舒适观看的距离处。 (3) 坐在显示器的正前方时,确保显示器屏幕与您的视线等高或略低。 (4) 调整显示器的倾斜度、对比度和亮度设置以及照明环境(例如吊灯、台灯以及附近窗户的窗帘或百叶窗),以尽可能减少显示器屏幕的反光和闪烁。 (5) 坐在可以对下背部提供良好支撑的椅子上。 (6) 在使用键盘或鼠标时,使前臂保持水平,手腕处于自然舒适的位置。 (7) 使用键盘或鼠标时,留出枕放手的空间。 (8) 使上臂自然垂放于身体两侧。(9) 坐直,双脚放在地板上,大腿保持水平。 (10) 坐在椅子上时,确保腿的重量落在双脚上,而不是座位的前缘。如果有必要,调整椅子的高度或使用脚垫,以保持正确的坐姿。 (11) 经常改变工作方式。合理安排您的工作,尽量避免长时间打字。停止打字时,多做一些需要双手并用的活动。 7. 答: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。 8. 答:人因工程学研究目标有两个,第一是为了提高工作效率和质量,如简化操作、增加作业准确性、提高劳动生产率等。第二是为了满足人们的价值需要,如提高安全性、减少疲劳和压力、增加舒适感、获得用户认可、增加工作的满意度和改善生活质量等。 9. 答:一般情况下,人耳能感受到的频率范围是20-20000Hz,低于20 Hz的声波叫次生波,超过20000 Hz的声波叫超声波,次生波和超声波是人耳所无法感觉到的。 10. 答:归纳工作房间要实现环境调节应有的全部目标,对这些目标进行分析,确定最终应实现的调节目标。 根据色彩所具有的心理语义确定色调和配色,并概括语境确定调和方式。 确定在工程上施色的材料与工艺,实现环境的色彩调 15