安全人机工程学习题.doc

安全人机工程学习题第一章 安全人机工程学概述及其研究方法1 安全科学是一门跨学科、跨行业的新兴科学，试从分支学科的角度分析一下安全科学的体系层次。2 安全科学的基础理论可概括为哪几个方面，请谈一下你对这些理论的认识与理解。3 系统科学是以系统及其机理为研究对象的一种元科学，试阐述系统科学的体系可划分成哪几个层次？并阐述各层次的内涵。4 人-机-环境系统工程研究的核心问题是什么？它是从哪几个基础理论出发的？着重分析哪几个要素？历经哪几个步骤？去实现整个系统总体性能的哪些目标？5 何谓人机工程学？它所研究的对象是什么？其内涵是什么？6 何谓安全人机工程学？它在安全科学、系统科学、管理科学以及人-机-环境系统工程学科中处于什么位置？如何理解它所处的位置？7 在人-机-环境系统的整体高度上去研究人的特性与孤立地去研究人的特性有何区别？请举例说明。8 安全人机工程学研究哪些方面的内容？为什么要进行这些方面的研究呢？为什么在进行某一方面研究时仍然强调把人、机、环境作为系统整体，从系统整体出发去进行相应方面的研究呢？9 研究安全人机工程学的基本方法是什么？为什么说安全人机工程学的研究必须要以系统科学、安全科学、工程生理学、工程心理学、优化理论、管理科学以及工程控制理论为基础理论，瞄准人-机-环境系统，强调系统性，注重工程应用性。坚持以人为中心，在确保人身安全的前提下研究人、机、环境三大要素相互间如何才能达到最佳匹配，实现人-机-环境系统总体性能最优。你如何理解这段话？能否举例说明这段话的深刻含义？10 为什么说理论分析与实验研究是安全人机工程学研究的两大基本手段？请举例说明。第二章人的基本特征1 人的基本特性包括哪些方面？为什么研究人-机-环境工程问题时必须了解和掌握人的基本特性呢？2 什么是人体的静态测量？它与动态测量有何区别？3 某地区人体测量的平均值，标准值，求该地区第95、90以及第80百分位的尺寸数据。4 已知某地区人体身高第95百分位的数据为，标准差，平均值，求其变换系数K。利用此变化系数求适用于该地区人们穿的鞋子的长度值。假定该地区足长均值为26.40mm，标准差为4.56mm.5 为什么说人体测量参数是人机工程中一切设计的基础？6 人体与周围环境热交换主要有哪几种方式？你能给出这些热交换方式的数学表达式吗？7 人的生理特性主要包含哪些方面？人的知觉特性大体上可以从哪些方面进行研究？人的三个基本心理过程是什么？8 在人-机-环境系统工程研究中，人的数学模型的建立是最关键、最复杂、最困难的一步。请回答：在人-机-环境系统工程中，人主要完成哪几项大功能？能否给出人的控制模型的发展与控制理论发展之间的关系框图？第三章 人的作业能力与疲劳分析1 通常，产能有哪几种途径？请对这些途径作简要说明。2 什么叫基础代谢率？什么叫相对能量代谢率？什么叫安静代谢率？它们三者之间的关系是什么？请用数学表达式进行描述。3 某受试者在安静状态下呼出气体的体积分数为O2占17.1%，CO2占3.8%；呼出气量为5.2L/min，求该受试者的能量消耗（注：标准状态空气的组成（体积分数为O2：20.93%；CO2：0.03%；N2：79.04%）。4 正常人安静时的心率是多少？试求62岁老人的最大心率。5 请给出体力作业时典型的动态变化规律，并对其几个阶段作简要的说明。6 动作经济原则最早时谁提出的？Barnes归纳的有关动作经济原则的三大类22条内容是什么？7 通常疲劳可以分为几种类型？发生的疲劳的机理是什么？8 测定疲劳的方法主要有哪些？请简要说明几种测定疲劳的方法。9 如果安静期时能量消耗为6.25kJ/min，试求出能量消耗为32.6 kJ/min的作业时间、休息时间以及实际劳动率各为多少？10 为什么一定要合理地安排作业休息制度呢？请举例说明之。第四章 人的自然倾向与人的可靠性概论1 人的动作习惯主要包括哪些方面？在人机界面设计时应如何符合人的动作习惯？请举例说明之。2 认为差错发生的原因有哪些方面？请举例说明。3 有人认为，人在马路上靠左侧步行比较安全，其理由是：人靠左侧不行时，对前方来的车辆容易发现，如需躲避，而且左侧通常时房屋或空地。如人靠右侧行走，由于车辆也靠右侧行驶，所以背后来车时不易发现，而且行人向左侧躲避，会落入马路中间。试问这种说法正确吗？为什么？请用安全人机工程学中的相关知识给予说明。4 作业场所，尤其是立体作业的现场，为什么要求进入现场的人要戴安全帽？5 某人1962年8月2日出生，请绘出1998年6月7日这一天的周期相位以及这年6月份全月的生物三节律变化状态曲线。6 对于生物节律理论至今仍有争议，有人认为生物节律是不存在的，你的观点如何？能够给出一些具体的实例去说明你的观点呢？7 如果某产品的失效时间概率密度函数为 (t0) 试求这时的可靠度函数R(t)=? 失效函数 该产品的MTTF=？8 如果某产品的故障概率密度函数服从对数正态分布，即 试求累计概率分布函数F(t)的表达式9 人的可靠性研究方法大体上历经了两个阶段，请扼要说明一下第二代人的可靠性方法并且请详细说明ATHEANA模型和CREAM模型。第五章 机的特征研究及数学模型1 在人-机-环境系统中，机的动力学数学模型往往是非常复杂的，这里不妨以车辆子系统的动力学数学模型为例，参考文献413项中给出了一个关于车辆的大位移、非线性动力学微分方程组，参考文献414项中给出了用于车辆的Kane（凯恩）微分方程组，显然上述这些车辆动力学微分方程的形式远远比第6.1.2节所讨论的机的特性复杂，请问书中讲到的关于机动力学特性的分类有效吗？为什么？2 请比较式（6-3）与式（6-7）这两个传递函数，它们所对应的机基本特征有什么重大的区别？为什么？3 机的易维护性设计原则主要包括些什么内容？请举例说明这些原则的具体应用。4 维修性指标包括哪些内容？能否将它与可靠性指标作一比较？能否用自己的语言描述一下MTTF与MTTR的具体含义？5 什么是产品的有效度？它有哪几种形式？如果产品的可靠度和维修度均为指数分布时，那么这时稳态有效度的表达式为什么是呢？这里的为修复率，为故障率。6 什么是机的本质可靠性呢？机的本质可靠性设计方法主要包括哪些方面？能否举出些实例说明机的本质可靠性研究的重要意义？第六章 人机界面的安全设计1 用自己的语言描述一下人机界面的概念，并请举例说明。2 信息显示装置主要有哪几种类型？结合实例加以说明。3 显示器显示方式的选择原则是什么？请结合实例说明这些原则。4 显示装置设计的基本原则是什么？能否结合实例说明。5 常用控制器如可进行分类？能否举例说明各类控制器的使用范围？6 控制器设计的基本原则是什么？能否结合实例加以说明？7 在什么情况下选用脚动控制器？为什么？8 什么叫控制器-显示比（即C/D比）？什么叫控制器-显示比的最佳值？你知道旋钮的最佳C/D比范围是多少？操纵杆的最佳C/D比的范围是多少呢？9 显示器与控制器的配合应遵循哪些基本的原则？请举实例说明。第七章 环境特性的研究以及作业空间的设计与改进1 在人机与环境工程中，环境有哪几种分类方法？能够举例说明这些分类方法？2 什么是超重环境？什么是失重环境？他们的数学表达式如何？能够描述一下钱学森先生对这一问题所给出的有关论述？3 噪声的特征有哪些？为什么说噪声是一种紊乱的、随机的声震汤呢？4 在进行作业空间的设计时应满足哪些基本要求？5 为什么说标准化作业在安全上是对安全规章制度的重要补充呢？请举实例说明6 工作座椅设计的主要准则是什么？7 在评价室内环境时，常试用ET与ET*,你能说明他们两者的区别吗？8 Fanger提出了评价室内环境热舒适问题的PMV指标以及不满足率（PPD）的概念，你知道PMV与PPD它们之间的经验关系吗？请给出它们的表达式，并给出它们间的经验曲线。9 简述热应激时人体的生理反应过程，并绘出其过程的主要框图。10 简述冷应激时人体的生理反应过程，并绘出其过程的主要框图。11 高温作业与低温作业对人体带来的影响有何不同呢？14 请给出噪声评价的几种主要方法以及其使用范围。15 请简述一下噪声控制的主要措施。16 为什么航天器乘员舱是的作业环境，更需要注意它的环境卫生标准。第八章 人机系统功能匹配以及安全防护装置设计1 为什么说做到机宜人、人适机，使人机之间达到最佳匹配是进行人机系统设计时应遵循的一条基本原则。请你举一个实例说明“机宜人、人适机”的具体含义2 如何理解行为反应的S-O-R模式，请结合实例说明3 人在人机系统中主要具有哪三种功能呢？能够举例说明4 试举例说明机子系统的C-M系统和M-D系统的具体含义5 什么叫做静态人机功能的匹配？什么叫动态人机功能的匹配呢？6 人机功能匹配的一般原则是什么？7 如何理解人机系统设计时应该遵循的一般原则呢？8 人机系统设计的框图包括哪八个方面的内容呢？为什么好的人机系统设计是离不开人机工程学专家参与的？9 安全防护装置主要在哪些方面起作用呢？安全防护装置的基本组成是什么？10 在安全防护装置设计中，一般应遵循的原则是什么？11 试例举几个你在工厂以及生活中所见到的机械、机电、液压等方面的安全防护装置，并简述它们的工作原理。第九章 安全人机工程学基本理论的应用