工业设计专业毕业论文范文(第二章).doc

第2章 方案的构思
2.1 设计定位
随着科技的发展，新材料、结构、工艺的出现，列车座椅的造型风格设计的灵活性与自由性更大，无疑给工业设计师发挥造型创意，提供了较大的空间与可能。因此，列车座椅的造型风格将朝着更好的功能、更美的外观、更加宜人的趋势发展。
此外，个人认为，列车座椅是旅途中跟旅客直接接触的产品，列车座椅的好坏直接影响到旅客的情绪和心情，而好的座椅需要好的设计，需要很舒适很实用，同时又很美观。纵观座椅设计，太轻便简单的显得很轻薄，太厚重又太占空间，所以我把目光锁向汽车的电动座椅，即可以满足旅客舒适和便利的需要，也可以节省空间，而且目前的汽车座椅已经趋于成熟，不论是外观还是功能都是学习和借鉴的不二选择。
通过在市场调查中发现的市场上座椅存在的问题及结论，我要从解决旅客在旅途中遇到的困扰定为设计方向，具体出来，比如：
（1） 车厢座椅舒适度的问题（脖颈疲劳度，腿的伸展问题等）。
（2） 旅途中乘客会感觉无聊，如何给旅客创造一个打发时间的“玩具”。
（3） 旅途中难免会瞌睡，在睡觉的时候经常会被其他旅客吵醒（打鼾、小孩哭闹等），如此一来，要么给旅客创造一个安静的环境，要么就利用工具阻断噪音。
（4） 旅客在旅途中会携带一些如手机、笔记本电脑、MP3/MP4等电子产品来消遣时间，而使用一段时间后就没电了，所以需要解决充电问题。
（5） 旅途中可能因为车厢太过吵闹而错过站，所以一个有效的到站提示是必要的。

2.2 座椅的人机分析
2.2.1人机工程学在座椅中的具体应用
好的列车车厢座椅设计，其尺寸需要符合人机工程学的的原理。在对座椅设计的时候不可以只对其美观进行设计，还要使座椅使用起来舒适顺心，也就是需要满足其功能的要求。所以，车厢座椅设计首先要遵循人机工程学的原理。
(1) 椅面高度
椅面高度是指座椅的座面与地面的垂直距离，椅面高度应使坐者大腿近似于水平，小腿自然垂直，脚掌平放于地面上，既保证不因椅面过高而使大腿肌肉受压，又保证不因椅面过低而增加背部肌肉负荷。在人机工程学中椅面高度由于椅面常向后倾斜，通常以前椅面高作为椅子的坐高。一般椅面高度掌握在 380- 450 mm 为宜。
(2) 椅面深度
主要是指椅面的前沿至后沿的距离。椅面前沿与小腿之间留有适当的距离，以保证大腿肌肉不受挤压，小腿可以自由活动。通常椅面深度应取于350-400mm为宜。
(3) 椅面宽度
椅子坐面的宽度根据人的坐姿及动作，往往呈前宽后窄的形状。一般可取400-450mm，对于有扶手的靠椅来说，要考虑人体手臂的扶靠，以扶手的内宽来作为椅面宽度的尺寸，按人体平均肩宽尺寸加适当的余量,一般不小于500mm，但也不宜过宽以自然垂臂的舒适姿态时的肩宽为准。
(4) 倾角
倾角设计包含座面倾角和靠背倾角两部分内容。座面倾角是指椅面与水平面的夹角。对于工作座椅可取5°，休息用椅14°- 24°为宜。而靠背倾角是指有靠背的座椅中靠背与椅面间的夹角。从保持脊柱正常自然形态，增加舒适感考虑，最适宜的倾角为95°- 115°。
(5) 靠背的高和宽
靠背的高和宽与坐姿肩高和肩宽有关，对于工作用椅，靠背的高和宽应以不妨碍手臂的操作活动为前提。可采用中、低靠背，宽可取320-360mm；对于休息用椅应采用高靠背，宽度可取50-480mm。
(6) 扶手高度
扶手的主要作用在于支撑手臂重量，以减轻肩部负担，增加舒适感。根据人体尺度，扶手上表面至座面的垂直距离为200- 230mm,同时扶手前端略为升高，随着座面倾角与基本靠背斜度的变化，扶手倾斜度一般为±10°，而扶手在水平方向的左右偏角在±10°，一般与座面的形状吻合[7]。

2.2.2 坐姿舒适度的心理学研究
人在就座时，不仅发生一系列的生理方面的变化，出现生理疲劳，其心理状态也会发生各种各样的变化，同时伴随心理疲劳的出现。心理状态的变化不仅受人与坐具及环境之间关系的影响，还受人本身的状态的影响。心理疲劳主要表现为精神疲劳。在舒适性的研究过程中，人的心理状态的变化会影响人对舒适度的把握，从而影响主观评价的结果，因此，在舒适性的研究中，我们必须把握好人的心理状态的变化，尽可能的减少心理疲劳，避免主观评价受其影响 [9]。

2.2.4 人体舒适度与材质的关系
1）椅背材料与人体舒适性
当室温20℃时，人与真皮面料的椅背接触，舒适度最高；人与涤麻混纺的椅背接触，舒适度次之；人与人造革和长毛绒面料的椅背接触，舒适度最低。
（2）椅背填充材料与人体舒适性
使用硬度为32N的椅背时，总体舒适感最好，使用硬度为29N的椅背时次之 ，使用硬度为35N的椅背时总体舒适感最差。

2.3 色彩心理学
色彩这个词是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫、黑与白，以及所有这些颜色之间的混合的总称。色彩的各种特性结合起来，影响着我们的感知系统，影响着身心状态与发展，影响着人们的物质生活和精神生活。人类通过视、听、嗅、触、味等感官感受色彩，从事艺术创作与艺术欣赏其中视觉接受的信息占所有信息的 70％左右，而色彩在视觉艺术中占有非常重要的地位，色彩与形状、明暗、肌理等视觉艺术元素相比，更具直观性、鲜明性、表现性和视觉冲击力。色彩心理是客观世界的主观反映，不同波长的光作用于人的视觉器官而产生色感时，必然导致人产生某种带有情感的心理活动。事实上，色彩生理和色彩心理过程是同时交叉进行的，它们之间既相互联系，又相互制约。有一定的生理变化时，就会产生一定的心理活动；有一定的心理活动时，也会产生一定的生理变化。色彩与情感相互联系的例子是红、橙、黄和棕等色彩是“暖色”，蓝、绿、灰是“冷色”。暖色令人激动、高兴、刺激和激进；蓝、绿象征安全、平静与和平；棕、灰和黑有悲哀、消沉和忧郁的情调。应该记住这些色彩的意义，但色彩的感知是很具有主观性的，受每个人的地域、文化和历史影响 [18]。

2.3.1色彩温度
色彩的温度是指色彩的冷暖属性。由色彩的物理现象给人的心理反映所造成。光度与色度明亮的色彩，如红、橙、黄给人以温暖、热烈的感觉，称为暖色。反之，光度与色度弱而暗的色彩，如青、绿、紫等具有寒冷的感觉，被称为冷色。色彩的能暖关系均是在相对比较中确定的。每一种色彩在一定的情况下都表现出冷或者暖的倾向。

2.3.2色彩情感与环境色彩设计
色彩的色相、明度、纯度与人的情绪都有关系，它对人的生理起着更直接的影响，其中以色相和纯度的影响最大。
色相对情绪有很大影响。一般来说，人在暖色调的环境下易兴奋，在冷色调的环境下易安静。暖色调容易让人联想到火一类热烈的事物，让人情绪振奋；蓝色让人联想到冰冷的事物，人的高涨的情绪会冷静下来。这是联想使情绪发生的变化。实验室中，尽管受试者被蒙住双眼，但在红光照射一段时间后，他的血压会升高，脉搏跳动加快，呼吸急促，出现出汗等皮肤效应，脑波频率也有变化，生理上的变化犹如人在激动时的身体状态一样；蓝色光照射时出现的生理变化与红光的正相反，血压下降，脉搏跳动减缓，呼吸变慢，与人在情绪平静时的身体状态相似。故人的情绪在暖色调的环境中易兴奋，在冷色调的环境中易平静也是可想而知的了。
纯度对情绪也有影响。色彩的纯度一旦改变，就向灰色发展，颜色的兴奋性就会降低，沉静感加强。纯度级别8为中性，级6以下纯度降低，沉静感觉就加强。纯度级别在10以上，纯度越高，兴奋感加强。明度对情绪的影响。在明度上，级9以上的颜色有兴奋感，级8以上为中性，级7以下呈沉静感。总之，暖色系中，明亮而鲜艳的颜色令人产生兴奋感，娱乐场所应选用兴奋感的色彩，休息的场所应选用沉静地色彩。所以给产品或环境选择适当的配色直接影响到使用者的情绪[23]。

2.4 初期方案及草图

图2-1方案草图

在旅途中，商务人士会选择高档且硬件设施齐全的车厢来作为出行的首选。因为商务人士喜欢安静舒适的环境、不但需要有一定的独立活动空间、且需要独立的办公桌、电源等硬件设施。结合这些需求，根据目前火车有限的内部空间进行构思，图1-26是设计初期的构思,
这款初期的设计，吸收了汽车座椅中可折叠的结构，试图达到在商务舱中实现可以随意地变换交流的对象（前后），方便人们讨论或娱乐；其椅背是含有夹层的，在椅背折叠后，可以从夹层中拉出来另一个相对小一点的椅背以及扶手实现前后交流的目的，且不失其舒适度，当然，更小的空间下，舒适度会有所下降。
单人商务卡间的另一个布局方法，其中的座椅融合了沙发的基本特征，依然是以舒适为出发点，布局以半包围的方式在座椅的两边设立卡板将空间分割出来，平均宽度是0.6米，空间较为狭窄，但是设有必要的硬件设施，比如电视、饮水机、 早餐桌等。

图2-3方案草图
图2-3是单人商务卡间的一个立体图，其中演示了，卡间的工作方式与大概的空间关系，对配件尺寸进行了粗略的标注。总体来讲，这款设计融入了生活元素中的各个细节，并解决了旅途中可能遇到的一些困扰，所以说该设计是适合喜欢单独旅行的旅客的旅行方式。结合设计色彩中的心理学色温，环境以温馨淡雅的黄色为主，让人有熟睡的冲动。硬件设施上，为了解决旅途中乘客会感到无聊的情况，增设了数控电视，而操控面板就在椅子扶手边上，可以方便乘客操作而又不影响舒适性。但，由于客观条件所限制，这款设计虽然舒适，但是难以真正投入使用。
该座椅以汽车座椅的结构为原型进行了功能的附加。参考了人机工程学的三点支撑来增加座椅的舒适度，此外，为达到合理利用空间的目的，我将方案二中提及的附加功能尽可能地增加到此款座椅上。换言之，此款座椅融合了防噪耳机、安全充电电源、电视机、杂物袋等硬件设施，来满足旅途中旅客的需要，同时旅途不也再那么枯燥和乏味了。此外，由于结构上的限制，我把操控系统放在了把手内，给了一个内凹的凹槽，不使用的时候是可以关上滑盖的，不影响把手的舒适度。此款设计，解决了旅途中的枯燥感并且屏蔽了旅途中的噪音，可以让旅客处在一个较为舒适的环境中，而且合理利用了空间。在空间资源实现最大利用的大趋势下，个人认为它是一款有发展前途和值得深入思考的设计，在很多方面还可以改进。

图2-5是初期方案的一个思路，以应对旅途中有带小孩的（比较幼小）乘客而设计的。通过调节对座椅的升降高度找到适合孩子的高度。

图2-5方案草图
图2-6是初期方案中，设计的双人套座，这款设计可以满足双人出行的旅客们，中间设有卡板，如果两人认识那么卡板就没什么作用，如果两人不认识，那么卡板可以防止干扰并形成私人独立空间。

图2-7是设计初期对多功能双人座椅的设计，座椅的配件包括电视，杂物箱，控制系统。但是该设计没有防噪耳机，而且不是独立性空间，对一些不喜欢别人打扰的旅客来说不适合。在设计这个座椅的时候，对控制系统进行了大胆的设。
图2-7方案草图
图2-8的设计，借鉴了操控台的概念，而且这个控制面板是符合人机工程的，虽然与华丽的座椅有些不匹配，但依然舒适。

图2-8方案草图