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第一章人因工程学的定义。答:人因工程学就是按照人的特 性设计和改进人一机一环境系统的科学。人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人 与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的 系统,也可以简称为人一机系统。为了实现人、机、 环境之间的最佳匹配,人因工程学把人的工作优化问 题作为追求的重要目标。其标志是使处于不同条件下 的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。人因工程学的研究内容是什么?(1)研究人的生理与 心理特性。(2)研究人机系统总体设计。(3)研究人机 界面设计。(4)研究工作场所设计和改善。(5)研究工 作环境及其改善。(6)研究作业方法及其改善。(7)研 究系统的安全性和可靠性。(8)研究组织与管理的效 率。社么是效度?什么事信度?人因工程研究方法为什 么要保证效度和信度要求?答:1.效度。效度是指研 究结果能真实的反映所评价的内容。可从不同角度研 究效度,应用比较广泛的是内部效度和外部效度。(1)内部效度。是指研究中各变量间确实存在着 一定的因果关系。(2)外部效度。外部效度是指某一研究的结论能 够在多大程度上推广和普及到其他的人和背景中去。2. 信度。信度指的是研究方法和研究结果的可靠 性,即多次测量的结果保持一致性的程度。实际研究 中通常用一致性系数法、等值性系数法、内部一致性 系数法来估计信度。1.人的心理因素:5各方面:一性格、二能力、二动机、 四情绪、五意志。2补充ATP的方法有二种:一磷酸原(ATP-CP)系统; 二乳酸能系统;二有氧氧化系统。3、动机是由目标或对象引导、激发和维持个体活动的 一种内在心理过程或内部动力。4、情绪是人对客观事物的态度体验及相应的行为反 应,它是以个体的愿望和需要为中介的一种心理活动。 可以分为心境激情和应激二种第三章微气候1、简述微气候的构成要素及其相互关系。答:微气候是指生产、生活过程中现场所处的局部 环境中的气候状况,包括下列4个最重要的参数:空 气气温、空气湿度、气流速度(风速)热辐射条件。 微气候各要素之间的相互关系:在人类作业或起居环 境中,气温、湿度、热辐射和气流速度对人体的影响 是可以相互替代的。某一参数的变化对人体的影响, 可以由另一参数的相互变化所补偿。我们把微气候参 数以及对冷热感觉有显著影响的微气候参数的各种组 合的综合指标,称之为微气候指标,其中重要的组合 有:空气温度和周围表面温度;空气温度、周围表面 温度和气流速度;空气温度、周围表面温度、气流速 度和相对湿度;空气温度、气流速度和相对湿度;空 气温度和相对湿度。2、什么是高温作业环境?高温作业环境分为几类? 答:一般将热源散热量大于84kJ/ (m2h)的环境叫 高温作业环境。高温作业环境有三种基本类型:一是高温、强热辐射 作业,其特点为气温高,热辐射强度大,相对湿度较 低;二是高温、高湿作业,其特点为气温高、湿度大, 如果通风不良就会形成湿热环境;三是夏季露天作业, 如农民劳动、建筑等露天作业。3、高温作业环境对人体有什么影响?如何改善?(1) 对消化系统具有抑制作用。(2)对中枢神经系统具有 抑制作用。(3)导致水分和盐分大量丧失。(4)高温 及噪声联合作用损伤人的听力。改善方法:高温作业环境的改善应从生产工艺和 技术、保健措施、生产组织措施等方面加以改善。8、低温作业环境的改善,应做好以下工作:(1)做好 采暖和保暖工作。(2)提高作业负荷。(3)个体保护。(4)采用热辐射取暖。第四章照明环境1照明条件与作业效率和视觉疲劳有何关系?是否照 度值越高,作业效率越高?答:照明对工作的影响,尤其表现在照明不好的情况 下,人会很快的疲劳,工作效率低,效果差。照明不 好,由于反复努力辨认,造成视觉疲劳。提高照明度 可以提高识辨速度和主体视觉,从而提高工作效率和 准确度,达到增加产量,减少误差,提高产品质量的 效果。但并不是照明度越高,作业效率越高。一般认 为在临界照明度值以下,随着照明度的增加,工作效 率迅速提高,效果十分明显;在临界照明度值以上, 增加照明度对工作效率的提高影响很小,或根本无所 改善;当照明度值提高到使人产生眩光时,会降低工 作效率。2.照明与事故有何关系?答:在适当的照度下,可以 增加眼睛的辨色能力,从而减少识别物体色彩的错误 率;可以增强物体的轮廓立体视觉,有利于辨认物体 的高低、深浅、前后及相对位置,使工作失误率降低, 还可以扩大视野,防止错误和工伤事故的发生。3照明有几种形式?答:一般照明,局部照明,综合 照明,特殊照明4. 按光源与被照物的关系,光源分为几种? 答: 按光源和被照物的关系,光源可分为直射光源、反射 光源及透射光源二种。5什么是眩光?眩光如何产生的?有何危害?怎样防 止和控制眩光?答:(1)当视野内出现过高的亮度或 过大的亮度对比时,人们就会感到刺眼,影响视度。这种刺眼的光线叫做眩光。(2)眩光按照产生的原因 可分为直射眩光、反射眩光和对比眩光二种。直射眩 光是由眩光源直接照射引起的,与光源的位置有关; 反射眩光是物体与背景明暗相差太大所致。(3)眩光 的视觉效应主要是使暗适应破坏,产生视觉后像,使 工作区的视觉效率降低,产生视觉不舒适感和分散注 意力,易造成视疲劳,长期下去会损害视力。(4)防 止和控制眩光的措施主要有:限制光源亮度。.合理分布光源。.光线转 为散射。.避免反射眩光。.适当提咼环境亮度, 减少亮度对比。第五章色彩环境1简述色光二原色和颜色二原色的组成。答:色光的 二原色是红、绿、蓝,它们的混合是愈混合愈亮,其 三原色等量相加得到白色光。颜色的三原色则是黄、青、品红,它们的混合是愈混 合愈暗,三原色等量相加得到接近于黑色2、彩色(色彩)三要素:色调、明度、纯度什么事色彩调节?答:色彩在知觉的不同水平上具有 各种心理意义,如色彩的温度、轻重感、硬度感、涨 缩感、远近感以及色彩表现的开朗与忧郁、活泼与呆 滞、松弛与张紧等。同时还与温度因素、空间因素、 时间因素、光因素等多种环境因素相联系。并且会在 人的生理方面产生类似的作用。因此,利用色彩的这 种作用可以在一定程度上对环境起到调节作用。3、简述安全色的种类及其含义。答:安全色包括红、黄、蓝、绿四种:红色表示禁止、停止、危险以及消防设备的意思。 凡是禁止、停止、消防和有危险的器件或环境均应涂 以红色的标记作为警示的信号。如机器设备上的转动 的轮子、消防设施、报警器、应急停止按钮等。蓝色表示指令,要求人们必须遵守的规定。 黄色表示提醒人们注意的器件、设备及环境都应 以黄色表示。绿色表示给人们提供允许、安全的信息。第六章噪声及振动环境1、噪声对人体生理机能有哪些主要不良影响?答:1) 持续性的强烈噪声会使人的听力受到顺损坏。(2)噪 声对神经系统的危害造成大脑皮层的兴奋和抑制平很 失调,导致条件反射异常,引起各种神经系统病。(3) 在噪声刺激下,会导致人体甲状腺机能亢进,肾上腺 皮质功能增强等症状。(4)噪声作用于人的中枢神经 系统时,会影响人的消化系统。噪声对人的心理有哪些主要影响?答:噪声对心理的 影响主要是使人产生烦恼、焦急、讨厌、生气等不愉 快的情绪。2、如何进行振动的控制?答:(1)减少和消除振动源。1)隔离振源2)改进生产工艺,如用液压、焊接代替 铆接可消除或减少振动。3)增加设备的阻尼,如采用 吸振材料、安装阻尼器或阻尼环、附加弹性阻尼材料 等,以减轻设备的振动。对于可引起机械振动的陈旧 设备,应定期检查,维修或改造。4)采取隔振、吸振、阻尼等措施来消除减小振动, 阻止振动的传播,最大限度第减少振动对人体不良 影响。例如设计减振座椅、弹性垫,以缓冲振动对 人体的影响。5)采用钢丝弹簧类、橡胶类、软木类、毡板、空气 弹簧和油压减振器等对种形式的减振器。6)降低设备减振系统的共振频率。(2)个体防护。(3)限制接触振动时间第七章空气环境1 .空气中的污染物:有害气体、固体尘粒、金属粉尘、 放射性物质2. 空气污染物的防治一、生产车间空气污染的防治1. 制定法规和严格管理2降低燃料对空气的污染3加强 生产车间空气的监测和控制 二、室内空气污染的防 治1常开窗,通风换气2.减少室内吸烟3.合理使用空 调控制室内温度和湿度4选择适合的装修材料和装饰 方式5用生物学方法.三、车内空气污染的防治1经 常开窗通风2.选择适当的空气净化产品去除空气污染 和定期清洗空调蒸发器3定期检测车内空气质量3简述粉尘的来源及其对环境的危害。一粉尘的来 源固体物质的粉粹和研磨。生产过程中使用的粉 状原料或辅助材料粉状物料的混合,过筛,运输以 及包装物质的不完全燃烧某些物质加热时产生的 蒸汽在空气中凝结或氧化成的颗粒物系统性沙尘暴 或局部性沙尘天气二粉尘对环境的危害(1)粉尘对人体的危害:粉尘 根据其物化特性和对人体作用部位不同,可造成多方 面的危害。(2)粉尘对人的心理影响:空气中的粉尘 还直接影响人的心理。另外,粉尘妨碍照明效果,使 环境变得灰暗,人们完成同样的工作却要付出更大的 努力,因此对工作质量和效率都产生不利的影响。(3) 粉尘爆炸:某些物质的微小颗粒在空气中达到一定的 浓度,当遇到明火时,会发生爆炸。4.简述粉尘的预防1.控制尘源2.除尘3.个人防护4.改 善劳动管理5简述工作场所通风的重要性及换气的方法一工作场所通风的重要性:通风是把局部地点或整 个房间内污染的空气(必要时经过净化处理)排出室 外,把新鲜(或经过处理)的空气进人室内,从而保 持室内空气的新鲜及洁净程度。通风的目的主要是消除生产过程中产生的粉尘、有害 气体、高温和辐射热的危害。二换气的方法:(1)按空气流动的动力不同,可分 为自然通风和机械通风自然通风换气。机械通风 换气。(2)按通风系统作用范围,可分为全面通风和 局部通风全面通风换气局部通风换气:可分为局 部排风和局部送风两种。第八章体力工作负荷1、体力工作负荷的测定方法有哪几种?(1)生理变化 测定;(2)生化变化测(3)主观感觉测定2、疲劳的一般规律是什么?(1)疲劳可以通过休息恢 复。(2)疲劳有累积效应。(3)疲劳程度与生理周期有关。(4)人对疲劳有一 定的适应能力。3、降低疲劳的途径有哪些?(1)改善工作条件:合理 设计工作环境、改进设备和工具、改进工作方式。(2)合理确定休息时间和休息方式:疲劳后身体的恢 复、休息时间的确定、休息方式。(3)改进生产组织 与劳动制度:休息日制度、轮班制度。第十章脑力工作负荷1什么是主任务测量法?集体包括哪几种方法?答:主任务测量方法是通过测量操作人员在进行某项 工作时的业绩指标来判断这项工作给操作人员带来的 脑力负荷。主任务测量法可以分为两大类:(1)单指标测量法(2) 多指标测量法2试述辅助任务测量法的原理。答:辅助任务测量法的原理是应用辅助任务测量法时, 操作人员被要求同时做两件工作。操作人员把主要精 力放在主任务上。当他有多余的能力时,尽量做辅助 任务主任务的脑力负荷是通过辅助任务的表现来进行 的。主任务脑力负荷越大,剩余资源越少,操作者从 事辅助任务的能力就越弱。3. 辅助任务的种类有哪些?答:辅助任务的种类有(1)选择反应追踪监视 记忆(5)脑力计算(6)复述(7)简单反应。4. 什么是脑力疲劳?其产生的原因是什么?答:脑力疲劳一般指人体肌肉工作强度不大,但由于 神经系统紧张程度过高或长时间从事单调、厌烦的工 作而引起的第二信号系统活动能力减退,大脑神经活 动处于抑制状态的现象。脑力疲劳的产生原因有(1) 高脑力负荷。(2)单调作业。(3)操作者对工作的 态度、期望、动机及情绪状态。第十一章人体测量1、人体测量数据的运用准则:(1.最大最小准则 (2可调性准则(3.平均型准则(4使用最新人体数据 的准则(5地域性准则(6功能修正与最小心理空间相 结合准则第12章作业空间设计1什么是作业空间?什么是近身作业空间?答:(1)作业空间就是人进行作业所需的活动空 间以及机器、设备、工具所需空间的总和。人在 各种情况下劳动都需要有一个足够的、安全、舒 适、操作方便的空间。这个作业空间的大小、形 状与工作方式、操作姿势、持续时间、工作过程、 工作用具、显示器与控制器的布置、防护方式及 工作服装等因素有关。(2 )近身作业空间是指作 业者在某一固定工作岗位时,考虑人体的静态和 动态尺寸,在坐姿或站姿状态下,作业者为完成作 业所及的空间范时的近身作业空间。2. 试述作业空间设计的含义。答:作业空间设计的含义:(1)按照作业者的操作 范围、视角范围以及作业姿势等一系列生理、心理 因素对作业对象、机械设备、工具等进行合理的布 局给人或物等确定最佳(合理)的流通路线和占有 区域,以提高系统的可靠性、舒适性、经济性。(广 义)(2)合理设计工作岗位空间。(狭义)试述作业场所布置的原则。答:(1)重要性原则。(2) 使用频率原则。(3)功能原则。(4)使用顺序原则。3. 试述总体作业空间设计的依据。答:当多个作业者在一个总体作业空间工作时,作 业空间的设计就不仅仅的个体作业场所内空间的物 理设计与布置问题,作业者不仅与机器设备发生关 系,还和总体空间内其他人存在社会性联系。十三章人机系统1什么是系统?什么是人机系统?答:系统是有互相作用、互相依存的要素(部分)组 成的、具有特定功能的有机整体。人机系统是由互相作用、互相依存的人和机器两个子 系统构成的,且能完成特定目标的一一个整体系统。2、简述人机系统评价的目的及原则。答:(1)目的,以便使有关人员了解现有产品的优缺 和存在问题,为今后改进产品设计提供依据和积累资 料;也可是对人机系统规划和设计阶段的评价,通过 评价,使在规划和设计阶段预测到系统可能占有的优 势和存在的不足,并及时改进。(2)原则,评价方 法的客观性;评价方法的通用性;评价指标的综 合性。6人机系统评价目标通常包括哪些?答:技术评价 指标;经济评价指标;社会评价指标。第十四章人机界面设计1、十么是人机界面?人机界面设计的内容与依据是什 么?答:人机界面是人机之间传送信息的媒介,它主要 包括二部分:机上显示器与人的信息通道的界面;机 上操作器与人的运动器官的界面;人机系统与环境之 间的界面。人机界面设计的内容主要是指显示器、控 制器以及它们之间的关系的设计,应使人机界面符合 人机信息交流的规律和特性。人机界面设计的依据是 人。2、显示器有哪几种形式?并简述各自的应用特点。答:显示器分为视觉显示、听觉显示和触觉显示等。 视觉显示:传递的信息很长或需要延迟者,需用方位、 距离等空间状态说明的信息,所处环境不适合听觉传 递或听觉负荷已很重的场合;听觉显示:较短或无需 延迟的信息,简单且要求快速传递的信息,视觉通道 负荷过重的场合,所处环境不适合视觉通道传递的信 息;触觉显示:视、听觉通道负荷过重的场合,使用 视、听觉通道传递信息有困难的场合,简单并要求快 速传递的信息。3、在设计言语显示装置时应注意哪些问题?答:语言 清晰度、语言的强度、噪声对言语传示的影响。4简述手握式工具设计的原则(1)避免静肌负荷;(2) 保持手腕伸直;(3)使组织压迫最小;(4)减小手指的重 复活动。第十五章1. 名词解释:安全、事故、系统安全分析。答:安全 传统的定义是:不发生导致人身伤害、职业病、死亡 或引起设备或财产损失,或危害环境的状态或条件。 现在的定义:所谓安全,就是没有超过允许限度的危 险。或者说:发生导致人身伤害、职业病、死亡或引 起设备或财产损失,或危害环境的程度没有超过允许 的限度。事故:事故是指人在实现其目的行动过程中,突然发 生的、迫使其有目的的行动暂时或永久终止的一种意 外事件。或者说事故是在生产或生活中人们不期望发 生的导致人员伤害、死亡,导致设备或财产损失和破 坏,以及环境危害的偶然事件(随机事件)或突发事 件。系统安全分析:从安全的角度对人-机-环境系统中的 危险因素进行的分析,它通过揭示可能导致系统故障 或事故的各种因素及其相互关系来查明系统中的危险 源,以便采取措施消除或控制它们。课后计算题解答2某工作车间的面积是10平方米,均分成10格,测 得各方格中心点的照度为:1751x、1251x、1151x、 1001x、1151x、3451x、3601x、2551x、40O1x、4001x。 求平均照度,并判断照度是否均匀?答: 平 均 照 度 =(1751+1251+1151+1001+1151+3451+3601+2551+400 1+4001) 10=2391。照度均匀的标志是:场内最大、 最小照度分别与平均照度之差小于等于平均照度的二 分之一。该题中最大照度与平均照度之差 =4001-2391=1610,最小照度与平均照度之差 =2391-1001=1390,两者均大于平均照度的二分之一, 所以该工作车间照度不均匀。2、在某背景噪声下,测得一机器声源和背景噪声的总 声压级为lOOdB,关闭该机器后测得背景噪声的声压 级为8OdB,求该机器的声压级。解:由 Lp=201g(P/Po)Lp为声压级(dB): P为声压(Pa): Po为标准声压(Po=2x10- 5)得出 Lp=20xlg (100-80) /2x10- 5=120(dB)1 .车间温度为28C,大气压为750mmHg,采样空气 体积为50L,试换算成标准状态下的体积。273 p273+7 TomTF仏5霸衆慝乔二2.某车间CO的浓度为20 mg/m3,试将其换算为体 积分数。Y(mg/m3) = “22.4些竺护I”l=J|=|7已知北京某化工车间内余热量80000kJ/h, 余湿量 10Okg/h,同时散发出H2SO4气体44mg/s,送风为未 经处理的室外空气。北京地区夏季通风计算温度为 30oC,车间外含湿量为166g/kg;车间内空气温度为 33oC,含湿量为22.4g/kg。30oC时空气容量为1165kg/m3,车间内H2SO4的最高容许浓度为2mg/ m3,车间外不含H2SO4。求全面通风换气量。有害物质的通风换气量计算L1:清除余热的通风 换气量l2,清除余湿的通风换气量l3L 二丄=44汕=79200 m3800001 c c2 0L = 22663.21严)2(余热)c -r - (t -t ) 1.01x1.165x (33 30)hj p jw100x10001 Q(余温厂 r - (d d ) 1.165 x (22.4 -16.6) 一 14799.47/h)全面通风换气量=maxL; L2; L379200严茸)13、基础代谢率为1578,当相对代谢率RMR=4时, 问能量代谢率为多少? M=B(1.2+RMR)=4*(1.2+157.8)=636KJ/h*m214、基础代谢率为158.7,能量代谢率为599时,问RMR为多少?若能量代谢率降到231时,问RMR为多少? RMR=(599-1.2*158.7)/158.7=2.57RMR=(231-1.2*158.7) /158.7=0.2615、基础代谢率为154.1,相对代谢率RMR=4,若作 业者的身高为175M,体重为75,连续工作2H,试问 该项作业的能量代谢量为多少?表面积=0.0064*175+0.0128*75-0.1529=1.8746 m2 能耗=(4+1.2)*154.1*1.87*2=3004.31 KJ16、若基础代谢率为158.7,能量代谢量为1500,持 续工作2H,作业者身高为1.78,体重75,问该项作 业的相对代谢率为多少?表面积=0.0061*178+0.0128*75-0.1529=1.8929 m21500= (RMR+1.2) *158.7*1.8929*2得 RMR=1.3017、某车间男性作业者的平均身高为1.7,体重70, 基础代谢率为158,相对代谢率RMR=4使用8H的能 耗评价实际劳动率。表面积=00061*170+0.0128*70-0.1529=1.7801 m2 能耗=(4+1.2) *158*1.7801*2=11700.24 KJ 劳动率=7327/11700.24*100%=62.62%18、基础代谢率为157.8,能量代谢率为599,若能量 代谢率降到231,时,是评价二者的劳动强度。RMR1=2.57 RMR2=0.26 由公式可得RMR1为中劳动RMR2为极轻劳动19、基础代谢率为149,相对代谢率RMR=4,身高为1.75,体重为75,连续工作2H,该项作业的实际劳动 率休息率和休息次数。表面积=0.0061*175+0.0128*75-0.1529=1.8746 m2 能耗=(4+1.2) *149*1.8746*2=2904.88 KJ
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