便携式吸尘黑板擦的设计

目的:针对目前市场上所销售黑板擦无吸尘功能的问题,设计一款能便于携带且可吸尘的黑板擦。方法:采用黑板擦与吸尘电机的结合,在擦拭黑板时启动吸尘电机,使其吸入所擦拭黑板表面附近的空气,同时将擦拭黑板所产生的粉笔灰吸入并储存于粉笔灰集灰槽中。通过吸尘电机气流径向通过面积和抽风风速计算出吸尘电机的单位时间抽风量以及实验得出黑板擦吸收粉笔灰的效率。结论:通过便携式吸尘黑板擦的擦拭实验,其吸尘效率可达80%,基本达到预期目标。与同类产品相比,该产品体积小,便于携带,维护成本低,吸尘效果明显。     

基于AHP/QFD/TRIZ理论的可伸缩式餐桌设计

目的 为丰富餐桌的应用场景,改进传统餐桌工作原理,扩充其使用功能,满足当代人多样化需求,设计一款可调节面积的伸缩式餐桌。方法 采用调研访谈法总结出用户需求类别,利用AHP层次分析法算出用户各项需求权重;利用QFD质量功能展开将用户需求转化为技术需求,并得出矛盾冲突;利用TRIZ创新理论的分离原理与矛盾矩阵,从40个发明原理中找出解决技术矛盾与物理矛盾的最优方法,最后得出理想方案。结果 通过整合AHP、QFD、TRIZ等理论模型,将之付诸于可伸缩式餐桌设计开发流程中,设计出了一款伸缩式餐桌,进一步验证了该套设计流程的科学性与合理性。结论 该套设计流程可为产品设计与开发提供参考思路。     

精装小户型住宅收纳式家具设计策略研究

目的 研究精装小户型住宅空间中收纳式家具的设计方式。方法 不同的单元家庭由于家庭结构、住房现状、经济收入等情况的不同,对收纳式家具的实际使用需求也是各不相同的。将通过分析精装小户型住宅形成的原因与目前发展的现状,研究小户型住宅与居住人群和收纳式家具三者之间的关系,并通过案例分析与文献引用的方式整理出适用于精装小户型住宅收纳式家具的设计方向。结果 高房价背景下,住房一直是很多居民关心的大事,而收纳式家具可以有效地扩展空间的实际使用面积。对收纳式家具的设计应该尽可能满足在现有使用条件下的需求外,更多地考虑使用者的潜在需求。结论 收纳式家具通过自身的多样性与实用性,能够很好地缓解小户型空间使用面积不足与家具使用率低的问题。     

基于人机要素的厨柜收纳系统优化设计研究

厨房收纳系统主要由吊柜、地柜和台面等收纳空间组成。以用户使用厨柜时的收纳行为为出发点,对用户使用橱柜收纳系统过程中的人机要素进行了分析,并对不符合人机工程学原理的某些要素进行了优化设计。优化后的厨柜收纳系统,不但增加了收纳空间,而且为用户提供了更好的厨房收纳行为体验。     

三孔双芯模挤压方管型材的金属流动行为分析

为了分析双芯模挤压铝型材时造成的流动不均匀以及模具结构对该类型材焊合质量的影响,采用DEFORM-3D有限元分析软件,对三孔双芯模挤压6005A铝合金方管型材的金属流动行为进行了分析.模拟结果表明,分流孔面积分布不均易造成方管型材镰刀弯缺陷,当中间分流孔与一侧分流孔的面积比值为0.93～1.03时,型材出口流速均匀、焊缝居中.焊合室高度为13～16mm时焊合良好、成形质量好.挤压力在坯料与焊合室底面碰触后急速上升,在突破模孔时达到最高值.型材出口温度受分流孔面积和焊合室高度影响较小,当坯料温度为480℃时,型材出口温度为546～548℃.在650吨卧式挤压机上进行了挤压实验,实验结果与仿真结果吻合.     

基于AHP/QFD/TRIZ集成理论的书柜设计方法

目的 为了解决不同用户情感需求下的设计矛盾,提高用户综合满意度,优化传统模块化书柜设计,提出一条基于AHP/QFD/TRIZ集成理论的书柜设计方法。方法 首先,利用文献研究法与市场调查法收集筛选出用户需求并利用KJ法进行归纳,利用AHP层次分析法建立情感层次模型并计算需求权重;其次,利用QFD将用户需求转化为对应的技术特征,计算出其重要度并得出5条矛盾冲突;再次,利用TRIZ理论中的物理冲突与技术冲突,筛选出与5条矛盾冲突相对应的最佳发明原理;最后,制定书柜设计策略,进行整体的模块单元分类与重组,将初步方案细化后得到最终产品设计方案。结论 通过AHP/QFD/TRIZ集成理论的设计流程,高效、科学、逻辑地解决了用户综合情感需求问题与设计矛盾,该方法为其他类似产品设计提供了参照思路。     

潜孔钻机油气缓冲系统动态特性研究

为减小潜孔钻机冲击振动对动力头疲劳损坏,设计一套安装于动力头与钻杆之间的压力可调式油气缓冲系统,对该油气缓冲系统结构进行分析,阐述其工作原理。根据蓄能器工作原理,构建蓄能器等效模型。基于潜孔钻机和油气缓冲系统工作特性,建立带有该油气缓冲系统潜孔钻机振动模型。运用Matlab软件进行系统仿真,得到蓄能器充气体积、蓄能器预充压力、阻尼孔直径对系统动态特性综合影响规律。通过实验验证了模型的正确性,可为油气缓冲系统设计与优化提供理论参考。     

机构设计中的空间分离方法

针对应用发明问题解决理论中的4个分离原理解决物理冲突需依靠工程技术人员经验的现状,介绍了应用空间分离原理解决技术系统物理冲突的步骤及其创新原理,并根据概念设计框架阐述了机构设计应用空间分离原理的条件,指出机构设计空间分离原理的应用条件是需求域针对功能域的实现具有相互独立的伴随性物理冲突.根据水射流喷丸强化装卡试验装置设计实例,由其设计需求定义物理冲突,确定作用力为冲突参数,作用力需求满足应用空间分离原理的条件而选择空间分离原理,按照空间分离原理解决物理冲突的步骤进行了非交叉空间的选择,应用空间分离原理的10个创新原理中的抽取原理,形成了该装置的创新方案.机构设计中应用空间分离原理解决物理冲突的条件、步骤及其创新原理构成了机构设计空间分离方法,通过水射流喷丸强化装卡试验装置设计创新方案的提出证明了机构设计空间分离方法的有效性.     

基于激振法的空气弹簧垂向刚度和阻尼特性研究

以Firestone公司的1T15M-2型膜式空气弹簧为基础,与容积为22L的附加空气室构成带附加空气室空气弹簧.采用激振法研究了当空气弹簧与带附加空气室之间安装有孔口连续调节装置时,系统的振幅放大率和加速度稳态响应随激振频率和节流孔面积的变化规律,以及空气压力、节流孔流通面积对空气弹簧垂向刚度和阻尼的影响.研究发现,在3种各自不同压力条件下,无论节流孔面积大小如何,随着激振频率的增加,系统振幅放大率和加速度稳态响应值都先增大,并且在共振点时达到响应峰值,然后减小至较小的稳定值.当节流孔面积变化时,系统共振时的振幅放大率和加速度稳态响应峰值在节流孔面积调节至大约57 mm2时出现最小.节流孔面积对垂向刚度和阻尼都有影响,其中节流孔面积从57 mm2变化到78 mm2时,带附加空气室空气弹簧的刚度发生显著减小;阻尼的敏感变化范围为11 mm2～187mm2,在57 mm2附近阻尼达到最大值.空气弹簧中的空气压力对垂向刚度和阻尼也有影响,内压越大,对应的刚度越大,而阻尼反而越小.该研究结论为刚度和阻尼连续可调空气悬架的研发提供了一定的依据.     

模块化设计在视障人群住宅收纳系统中的运用

目的对视障人群住宅收纳系统现存问题进行分析,以人体工程学和视障人群收纳行为习惯为基础,探究模块化设计在视障人群住宅收纳系统中的应用。方法在调查我国视障人群住宅收纳现况的基础上,对视障人群住宅收纳使用情况和现存问题进行归类分析。基于分析结果,总结五种不同类型视障人群收纳特征,并且利用模块化设计方法对视障人群住宅收纳存在问题进行解决。结论模块化设计在视障人群住宅收纳系统中的运用具有现实意义,模块化设计可以有效解决视障人群住宅收纳系统现存问题。视障人群可以分成五种具有不同收纳特征的视障类别,根据不同类别的收纳特征可以指导视障人群的住宅收纳模块化设计。在设计实施时,可以从模块结构的合理性、材料色彩的辅助性、模块精细化设计三方面进行思考。