基于压疮形成机理的轨道交通车辆座椅体压分布测试分析-贾旭.pdf
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1、城 市 轨 道 交 通研究2 0 1 8 年摘 要 基 于 压 疮 形 成 机 理 与 体 压 分 布 规 律 , 对 轨 道 交 通 车辆 座 椅 舒 适 性 问 题 进 行 分 析 , 探 讨 目 前 轨 道 交 通 车 辆 座 椅 标准 提 升 的 可 行 性 。 对 目 前 动 车 组 中 设 置 的 客 室 座 椅 进 行 体 压分 布 测 试 分 析 , 给 出 评 价 指 标 的 量 化 值 建 议 。关 键 词 轨 道 交 通 车 辆 ; 座 椅 ; 舒 适 性 ; 体 压 分 布中 图 分 类 号 U 2 7 0 . 3 8+7D O I : 1 0 . 1 6 0 3 7
2、/ j . 1 0 0 7 - 8 6 9 x . 2 0 1 8 . 0 2 . 0 1 1E x p e r i m e n t a l S t u d y o n R a i l V e h i c l e S e a t C o m f o r t B a s e d o nt h e M e c h a n i s m o f P r e s s u r e U l c e rJ I A X u , Z H A N X u eA b s t r a c t I n t h i s p a p e r , b a s e d o n t h e m e c h a n i s m o
3、f p r e s s u r eu l c e r a n d t h e d i s t r i b u t i o n t h e o r y o f b o d y p r e s s u r e r e l a t e d t or a i l w a y v e h i c l e s e a t c o m f o r t, t h e f e a s i b i l i t y o f r a i s i n g t h es t a n d a r d s o f p a s s e n g e r s e a t c u r r e n t l y u s e d i n
4、E M U i s s t u d i e dt h o r o u g h l y . S u g g e s t i o n s a b o u t q u a n t i f y t a r g e t v a l u e e v a l u a t i o na r e p r e s e n t e d t h r o u g h e x p e r i m e n t a l s t u d y o f t h e b o d y p r e s s u r ed i s t r i b u t i o n o n p a s s e n g e r s e a t c u r r
5、 e n t l y u s e d i n E M U .K e y w o r d s r a i l t r a n s i t v e h i c l e ; p a s s e n g e r s e a t; c o m f o r t;b o d y p r e s s u r e d i s t r i b u t i o nA u t h o r s a d d r e s s C R R C C h a n g c h u n R a i l w a y V e h i c l e s C o .,L t d ., 1 3 0 0 6 2 , C h a n g c h u
6、 n , C h i n a轨 道 交 通 车 辆 座 椅 直 接 影 响 乘 客 整 个 旅 途 的 乘坐 舒 适 性 , 而 如 何 设 计 出 舒 适 的 座 椅 也 是 座 椅 研 究的 焦 点 与 核 心 。 目 前 , 汽 车 座 椅 的 研 究 成 果 相 对 较多 , 而 轨 道 交 通 车 辆 座 椅 研 究 成 果 相 对 较 少 。 而 在众 多 研 究 中 , 对 座 椅 舒 适 度 的 研 究 几 乎 均 为 论 述 大体 方 法 , 没 有 结 合 具 体 试 验 给 出 量 化 值 , 故 而 对 座 椅设 计 没 有 太 多 的 指 导 意 义 。本 文 基 于
7、 压 疮 形 成 机 理 与 体 压 分 布 规 律 , 对 轨道 交 通 车 辆 座 椅 舒 适 性 G80 G81 G82 G83 研 究 , G84 理 相 G85 理论G86 1 - 5 G87, G88 G89 目 前 轨 道 交 通 车 辆 座 椅 G8A G8B G8C G8D 的 G8EG8F 设 G90 , 对 基 于 目 前 G91 车 G92 中 设 G93 的 座 椅 G82 G83 G94 试分 G95 , G96 给 出 G97 G98 指 G8A 的 量 化 值 G99 G9A 。1 轨 道 交 通 车 辆 座 椅 相 关 标 准目 前 , G9B G9C G9D
8、 轨 道 交 通 车 辆 座 椅 G9E G9F 的 相 G85 G8AG8B GA0 GA1 有 GA2 T B / T 3 2 6 3 GA3 2 0 1 1GA4 G91 车 G92 乘 客 座 椅 GA5 ; J I SE 7 1 0 4 GA6 2 0 0 2 GA4 GA7 GA8 车 辆 旅 客 座 椅 GA5 ; N F F 3 1 - 1 1 9 -1 9 9 5GA4 GA7 GA8 车 辆 GA2 在 GA9 GAA GAB GAC GAD GAE GAF GAB GAC GAD GB0 G91 GB1 GB2 GB3GAB GAC GB4 GA7 GA8 车 辆 座 G
9、B5 的 GB6 性 GA5 ; T B / T 3 2 6 4 GA6 2 0 1 1GA4 G91 车 GB7 机 座 椅 GA5 ; U I C 5 6 6 GA6 1 9 9 0 GA4 客 车 车 体 G9F GB8 GB9GBA GBB 的 GBC GBD GA5 ; U I C 5 6 7 GA6 2 0 0 4GA4 客 车 G8E GBE 规 GBF GA5 ; T B /T 2 9 6 1 GA3 1 9 9 9 GA4 机 车 GB7 机 GC0 座 椅 GA5 ; U I C 6 6 0 GA3 2 0 0 2GA4 GC1 GC2 GC3 GC4 GC5 车 GC6
10、GC7 GC8 GC9 性 的 GCA GCB GA5 GCCGCD 述 G8A G8B 中 , 在 座 椅 GCE 机 舒 适 性 GCD 的 GCF 述 GD0U I C 5 6 7 GA6 2 0 0 4 中 GD1 GBB D . 4 . 3GD2 乘 客 GC5 车 G9F GD3 GAA 车 G9C座 椅 坐 GD4 GD5 GD6 的 GD7 GD8 GA1 GD9 GDA 中 GA1 GD9 GD2 接 GDB GDC GDD GDE 度 GDFGAB GE0 GE1 GE2 3 5 GB1 GE3 度 GDF GAB GE0 GE1 GE2 7 0 % , 在 接 GDB G
11、DC GDDG94 试 量 值 GDF GAB GE0 GC1 GE4 GE5 相 GAB GE6 GE7 GD8 GDA GE8 G9D , GB8 GE9 G8A G8BGEA GEB GEC 的 量 化 舒 适 度 相 G85 GA1 GD9 GCC2 压 疮 形 成 机 理2 . 1 压 疮 分 级GED 于 GEE GE4 GEF 的 压 GAC GF0 GF1 GF2 GAC GAD GF3 GF4 GAC GF5 GF6 的 GF7 GF8GF9 G92 GFA GFB GFC , GA0 GA1 是 GED 于 GFD GFE 坐 GFF GF9 卧 GFF GF5 GF6 局
12、 GBA毛 细 血 管 GE4 GEF GEE 压 , 血 液 循 环 障 碍 , GE4 GEF 缺 血 缺 氧 ,营 养 GDF 良 , 从 而 GD3 生 G92 GFA 变 质 坏 死 , 在 生 理 学 GCD 称 GE8为 压 疮 。 压 疮 根 据 严 重 程 度 分 为 4 级 ( 见 图 1 ) GA2 第 G8E级 GF7 GF8 完 整 , GBA 分 红 斑 形 成 ; 第 二 级 GBA 分 浅 GE6 GE7 的GF7 GF8 缺 GFB , GFB GFC 累 G9F GE6 GF7 G9F 真 GF7 ; 第 三 级 GF7 GF8 全 层缺 GFB G96 伴
13、 有 GF7 GB4 G92 GFA GFB GFC , 累 G9F 筋 膜 层 , GE6 现 为 火 山口 样 ; 第 四 级 GF7 GF8 全 层 的 广 泛 GFB GFC , G92 GFA 坏 死 , 累 G9F肌 肉 GAD 骨 GB1 肌 腱 。2 . 2 压 疮 形 成 原 因2 . 2 . 1 垂 直 压 力垂 直 压 GAC 是 压 疮 产 生 的 GA0 GA1 因 素 。 当 GCE 体 处 于基 于 压 疮 形 成 机 理 的 轨 道 交 通 车 辆座 椅 体 压 分 布 测 试 分 析贾 旭 战 雪( 中 车 GFD 春 轨 道 客 车 股 份 有 限 公 GB
14、7 设 备 研 GD3 GBA , 1 3 0 0 6 2 , GFD 春 第 G8E 作 者 , 工 程 师 )4 2 万方数据第 2 期坐 姿 时 , 无 论 臀 部 受 什 么 形 式 的 载 荷 , 软 组 织 总 是 受到 垂 直 于 皮 肤 表 面 的 支 撑 力 。 压 疮 发 生 率 与 受 压 时间 和 压 力 大 小 有 紧 密 的 联 系 。 文 献 6 提 出 持 续 受7 . 9 9 k P a( 6 0 m m H g ) 的 压 力 1 h 会 导 致 组 织 缺 血 , 而如 果 3 1 . 9 9 k P a( 2 4 0 m m H g ) 的 压 力 瞬
15、时 能 被 释 放 ,组 织 不 会 发 生 损 坏 。 文 献 7 表 明 持 续 受 9 . 3 3 k P a( 7 0 m m H g ) 的 压 力 2 h 能 引 起 压 疮 , 但 若 压 力 每 隔5 m i n 被 释 放 , 组 织 不 会 受 太 大 的 影 响 。 文 献 8 - 9 研 究 了 引 起 压 疮 的 压 力 与 时 间 关 系 , 如 图 2 表 示 。图 2 引 起 压 疮 的 压 力 与 时 间 关 系2 . 2 . 2 摩 擦 力 和 剪 切 力当 G80 G81 G82 G83 时 皮 肤 会 G84 受 G83 G85 表 面 的 G86 G8
16、7 G88力 , G89 而 G8A 生 G8B G8C 力 。 G8B G8C 力 会 G8D 组 织 G8E G8F G90 G91 , G92组 织 G93 G94 缺 G95 的 G96 G97 G98 , G8E G8F G90 G91 会 G99 G9A 压 疮 的 发生 。 G9B G9C 力 是 G9D 压 G9E 力 和 G8B G8C 力 G9F GA0 GA1 GA2 G8A 生 的 。 文献 9 - 1 0 表 明 , G9B G9E 力 的 GA3 G92 会 GA4 GA5 血 GA6 GA7 GA8 , GA9G8D GAA 压 GAB 会 GA4 GA5 GAC
17、 GAD 。G83 GAE 的 GAF GB0 GB1 G89 GB2 GB3 压 疮 的 形 GA5 GB4 GB5 GB6 GB7 GB8 ,GA9 GB2 GB3 垂 直 压 力 GB9 G8B G8C 力 与 G9B G9C 力 , GBA G99 G80 坐 的 GBBGBC GBD 。3 座 椅 体 压 分 布 试 验GBE GBF G83 G85 压 力 GC0 GC1 G9E GC2 是 G92 坐 GC3 GC4 GC5 G98 的 压 力GC6 G91 , 压 力 GC7 GC8 大 GC9 到 GCA GCB GCC GB2 GCD 压 力 GCE GCF GC0 GD0
18、 , 压力 GD1 GD2 GD3 GD4 无 GD5 GD1 , GD6 GD7 有 G9E 力 GD8 GD9 GDA 。 GBE GBF G83 G85 的GDB 压 GDC 如 图 3 GDD 示 。 GBE GBF GDE GDF 压 力 GC0 GC1 G9E GC2 是 支 撑G92 GE0 GE1 GE2 GE3 表 面 , G92 GE4 GE5 GC3 和 GE6 GE7 GC3 GE8 GE1 GE9 GEA 的 压力 GC6 G91 , 压 力 GD1 GD2 GD3 GD4 , G92 GE4 GE9 和 GE6 GE9 有 GEB GEC 的 支撑 , GD7 有
19、G9E 力 GD8 GD9 GDA 。 GE3 压 GC0 GC1 GED GEE GEF GF0 系 GF1 如 图 4GDD 示 。图 3 GBE GBF G83 G85 的 GDB 压 GDC图 4 G83 GAE GE3 压 GC0 GC1 GED GEE GEF GF0 系 GF1GF2 GF3 GF4 GF5 的 压 疮 形 GA5 GF6 GBE , GC4 GF7 GF8 GF9 的 GFA GFB GAFGFC GFD GFE , GFF 既 有 轨 道 交 通 车 辆 普 通 G81 室 坐 姿 GBB GBC GBD进 G87 了 GFA GFB GC0 析 。 G92
20、GFA GFB GF9 , GFF 国 外 一 款 常 GA2 的 G80 坐GBB GBC GBD 较 GEC 的 工 程 GF6 械 G83 GAE 进 G87 GEF GF0 与 评 估 , GC4 果显 示 坐 GC3 处 的 压 力 值 不 大 于 3 0 k P a , GC9 GE9 不 大 于 6k P a 。以 GF8 GF9 GD9 国 标 GB6 动 车 组 车 辆 G83 GAE GB4 例 , G83 G85 主GB1 G9D 聚 氨 酯 发 泡 外 包 覆 织 物 蒙 面 组 GA5 , GDE GDF 主 GB1 G9D内 嵌 金 属 GC3 架 外 包 裹 聚
21、氨 酯 发 泡 及 织 物 蒙 面 组 GA5 。G83 GAE 主 GB1 外 形 尺 寸 参 数 见 表 1 。G83 GAE 类 GEE G83 G91 / m m G83 深 / m m G83 宽 / m m G83 G85 硬 G8F / N GDE GDF 硬 G8F / N一 GDB 2 GE2二 GDB 2 GE2二 GDB 3 GE24 2 04 2 04 2 04 3 04 3 04 3 04 7 54 3 24 3 23 5 03 5 03 5 02 2 02 2 02 2 0表 1 普 通 客 室 座 椅 主 要 参 数m m考 虑 GF8 GF9 G83 GAE G
22、DE GDF 角 G8F GB1 求 可 调 , GD6 G83 GAE GF4 GE9GB1 求 可 旋 转 1 8 0 , 故 G92 GC1 置 G83 GAE 时 , 主 GB1 通 过 权 衡列 车 GE0 车 的 定 员 和 G83 GAE 旋 转 空 间 来 确 定 G83 GAE 初 始 角G8F 和 GBB GBC 角 G8F 。 因 此 , 选 择 GC6 小 角 G8F GB9 GBB GBC 角 G8F GB9 GC6 大角 G8F GDB 3 种 状 态 进 G87 GFA GFB 。 某 GEE 号 动 车 组 车 辆 G81 室一 GB9 二 GDB G83 GA
23、E ( 全 新 G83 GAE ) GE3 压 GC0 GC1 现 场 实 GEF 如 图 5GDD 示 。根 GF3 U I C 6 6 0 2 0 0 2 标 GB6 和 G B 1 0 0 0 0 1 9 8 8标 GB6 , GFA GFB 选 取 GD9 国 5 0 % 男 GBD GE3 G80 GD3 GCE 值 ( 1 7 0 c m GB9图 1 GE2 GE3 压 疮 GC0 G81 示 G82 图研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研研究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究究报报报报报报报报报报报报报报报报报报报
24、报报报报报报报报报报报报报报报报告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告告4 3G83 G83万方数据城 市 轨 道 交 通研究2 0 1 8 年图 5 座 椅 体 压 分 布 试 验 现 场 实 景图 6 一 等 2 人 座 椅 座 垫 压 力 云 图靠 背角 度接 触 面积 / c m2总 压 力/ k g最 大 压 强 /( k g / c m2)平 均 压 强 /( k g / c m2)不 对 称系 数侧 倾 稳定 系 数最 大 角 度最 小 角 度舒 适 角 度5 6 74 3 24 8 21 31 01 40 . 2 70 . 2 00 . 2 00
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- 基于 形成 机理 轨道交通 车辆 座椅 分布 测试 分析 贾旭
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