在競爭白熱化的汽車市場，座椅的“第一印象”——入座瞬間的包裹感、柔軟度與支撐性——已成為主機(jī)廠的必爭之地。然而，真正的用戶體驗(yàn)之戰(zhàn)，發(fā)生在用戶與之相處的第30分鐘、第2小時(shí)，乃至一整天的長途駕駛之后。“長期乘坐疲勞度” 才是衡量一款座椅成功與否的終極標(biāo)尺，它直接關(guān)系到駕駛安全、乘客健康與品牌忠誠度。

那么，如何穿透“瞬間驚艷”的表象，在研發(fā)階段就精準(zhǔn)預(yù)測一把座椅在長期使用中的抗疲勞性能？這需要一套融合了前沿科技與深度洞察的系統(tǒng)性工程方法。

一、 解構(gòu)疲勞：從感官信號到生理根源

長期疲勞并非單一維度的感受，而是多重生理與心理因素疊加的結(jié)果：

1、靜態(tài)肌肉負(fù)荷： 為維持坐姿，腰部、背部、頸部肌肉群需要持續(xù)收縮。不合理的支撐會(huì)導(dǎo)致部分肌肉群過度緊張，最終引發(fā)酸痛。

2、局部壓力集中： 坐骨結(jié)節(jié)、大腿后側(cè)等關(guān)鍵部位若壓力過高，會(huì)壓迫血管與神經(jīng)，影響血液循環(huán)，導(dǎo)致麻木與不適。

3、微動(dòng)與振動(dòng)的累積效應(yīng)： 持續(xù)的低頻振動(dòng)迫使核心肌群不斷做功以穩(wěn)定身體，這是一種不易察覺但消耗巨大的疲勞來源。

4、熱濕舒適性的惡化： 長時(shí)間乘坐，座椅面料與發(fā)泡的透氣性、散熱性不足，會(huì)導(dǎo)致接觸面汗液積聚、溫度升高，加劇不適感與煩躁情緒。

二、 預(yù)測疲勞：從“測量物理量”到“模擬人體反應(yīng)”

傳統(tǒng)的短期舒適性測試對此無能為力。我們必須引入更高級的測試與仿真手段：

1. 基于時(shí)間序列的客觀物理測試

• 動(dòng)態(tài)壓力分布追蹤：
• 不再只測量某一時(shí)刻的壓力圖，而是在長達(dá)1-2小時(shí)的模擬測試中，持續(xù)記錄壓力分布的演變。觀察壓力峰值是否隨時(shí)間推移而增高、壓力分布是否從均勻變得集中、接觸面積是否因疲勞而減小。這是評估血液循環(huán)與局部舒適度的關(guān)鍵指標(biāo)。
• 長時(shí)動(dòng)態(tài)振動(dòng)譜測試：
• 使用六自由度振動(dòng)臺，不再僅進(jìn)行短時(shí)的掃頻測試，而是復(fù)現(xiàn)一段長達(dá)數(shù)小時(shí)的典型長途路譜（如混合城市、高速、鄉(xiāng)村道路）。通過安裝在假人上的加速度傳感器，分析振動(dòng)傳遞到人體各部位（特別是臀部與脊柱）的累積能量，評估其對核心肌群的持續(xù)負(fù)荷。
• 材料長期性能表征：
• 對座椅發(fā)泡進(jìn)行動(dòng)態(tài)疲勞測試（如數(shù)萬次的加載-卸載循環(huán)），并測量其壓縮永久變形率和剛度衰減曲線。一款優(yōu)秀的發(fā)泡，應(yīng)在長期使用后仍能保持較高的回彈性和支撐性，而非被“坐塌”。

2. 引入生物力學(xué)與生理學(xué)深度監(jiān)測

• 表面肌電圖（sEMG）量化肌肉活動(dòng)：
• 邀請真人被試者，在其腰部豎脊肌、多裂肌等關(guān)鍵肌肉群貼上電極。在長達(dá)數(shù)小時(shí)的模擬駕駛/乘坐實(shí)驗(yàn)中，持續(xù)監(jiān)測肌肉電信號的活動(dòng)水平。一款抗疲勞性好的座椅，應(yīng)能使相關(guān)肌肉的電信號維持在較低且平穩(wěn)的水平，不會(huì)出現(xiàn)隨時(shí)間的明顯增高或異常波動(dòng)。
• 微環(huán)境與熱生理監(jiān)測：
• 在座椅與人體接觸面布置溫濕度傳感器，記錄整個(gè)測試過程中接觸面微氣候的演變。同時(shí)，使用紅外熱成像儀觀察測試前后被試者腰背部表面的溫度變化，評估座椅的散熱性能。持續(xù)的高溫高濕環(huán)境是導(dǎo)致疲勞和煩躁的直接因素。

3. 構(gòu)建數(shù)字孿生，實(shí)現(xiàn)虛擬預(yù)測

• 高級人體模型與疲勞算法：
• 在CAE仿真軟件中，建立包含肌肉、骨骼、軟組織的精細(xì)化數(shù)字人體模型。將座椅的CAD模型和發(fā)泡材料的本構(gòu)模型導(dǎo)入，進(jìn)行虛擬長時(shí)間靜態(tài)和動(dòng)態(tài)仿真。通過內(nèi)置的肌肉代謝率、組織壓迫等生物力學(xué)算法，計(jì)算機(jī)可以在物理樣件制造前就預(yù)測出特定時(shí)間點(diǎn)下肌肉的疲勞程度和軟組織內(nèi)的壓力分布，為設(shè)計(jì)提供前瞻性指導(dǎo)。

三、 評估體系：從主觀感受到數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)

長周期主觀評價(jià)是驗(yàn)證所有客觀數(shù)據(jù)的金標(biāo)準(zhǔn)。組建專業(yè)的評價(jià)團(tuán)隊(duì)，在標(biāo)準(zhǔn)化的長測路線（如4小時(shí)連續(xù)駕駛）后，不僅要求其給出整體的疲勞度評分，更需要依據(jù)詳細(xì)的評價(jià)清單，對腰部、背部、臀部、腿部的具體感受進(jìn)行量化描述。

最終，通過大數(shù)據(jù)分析，將客觀物理數(shù)據(jù)（如壓力、肌電、溫濕度）與主觀疲勞評分進(jìn)行關(guān)聯(lián)性建模，從而找到影響長期疲勞度的最關(guān)鍵工程參數(shù)。這使得“舒適性”從一個(gè)藝術(shù)性的描述，變成了一個(gè)可預(yù)測、可優(yōu)化的科學(xué)目標(biāo)。

賦能未來座艙：慧通測控的全周期舒適性測控方案

長期乘坐疲勞度的精準(zhǔn)預(yù)測與評估，離不開專業(yè)的測試設(shè)備、場景模擬能力與數(shù)據(jù)解析技術(shù)。北京沃華慧通測控技術(shù)有限公司作為汽車測試領(lǐng)域的資深服務(wù)商，可為車企提供 “全周期、定制化” 的座椅長期疲勞度測試解決方案，助力突破 “僅關(guān)注瞬間體驗(yàn)” 的局限。從“瞬間驚艷”到“久坐不倦”，是汽車座椅品質(zhì)的終極飛躍。