基于Jack仿真的飞机除冰舱人机工程设计与优化

目的 改善飞机除冰舱的操作环境,提高操作员的整体舒适度和工作效率。方法 通过对飞机除冰舱作业流程的分析,确定操作员常见的操作姿态;使用Jack软件,对操作员可达域、可视域,以及舒适度进行仿真模拟分析。基于这些分析结果,对飞机除冰舱的外形以及左右扶手台等部件进行针对性的设计优化。结果 对优化设计方案分析后发现:操作员观察飞机、喷枪的视野盲区减小,常用操作手柄与开关按钮位于双手舒适可达范围内。结论 通过人机工程仿真技术可准确预判飞机除冰舱存在的人机工程设计缺陷,提高了设计合理性,为人-机-环境总体设计提供了参考。     

认知人因工程关照下的版式设计与评估模型建构——以药品说明书为例

探究版式设计在说明书设计与评估模型建构中的影响和重要性。我国目前出台的药品说明书规范细则很好的规定了内容,但制造商大多是只满足硬性要求,提供规定的内容信息,并不注重阅读体验。设计出尽可能易于理解,具有年龄、文化层次包容性的药品说明书成为主流实践方向。以认知人因工程理论为指导,以信息识别SMIP模型为基础,结合前人在认知领域的实验,尝试构建评估模型。基于对问题的分析和探讨,建构药品说明书评估模型,从认知专家和认知新手两个角度,进一步阐述和研究药品说明书的设计准则。以药品说明书评估模型为切入角度,药品说明书按照阅读顺序分为六大部分,并给出每部分版式上的设计优化,从设计角度促进医学专业知识更好地融入生活,最终达成设计促进美好生活的完美使命。     

“工匠意”下的座椅舒适度评估研究——以山姆·马洛夫椅为例

座椅作为人类日常生活中使用最广泛的支撑类家具产品,其体验舒适度直接关联着人们日常生活的质量。因此,座椅舒适度的评估是合理设计以及改良座椅设计的基础。本文首先对山姆·马洛夫椅的舒适性进行了概括性介绍,继而在“工匠意”的设计理念下,以人因工程学角度与实际体验感评估相结合的方法,从用户体验感的角度对山姆·马洛夫椅的座椅高度、座椅深度、扶手高度、靠背和座椅倾斜度进行了辅助评估,从而提出了关于舒适坐姿动态系统的几点建议,旨在为基于用户舒适性的座椅日常改良与创新设计提供参考。     

面向轨道装备的可视化人因综合仿真分析平台研究

目的提出一个集研究作业人员行为、作业设备和作业环境于一体的可视化人因综合仿真分析平台,为轨道装备设计方案提供直观可视、可重复的人体工程学评估手段。方法通过研究分析行为观察系统、运动捕捉系统、肌电测试系统、JACK虚拟人仿真系统和CAD设计及建模系统的功能及匹配性,构建能将真人作业虚拟化,能对虚拟动素进行评估,能对设计方案进行可视化人因适配分析,能生成虚拟人作业数据等功能的可视化人因综合仿真分析平台,并用案例论证了该平台的有效性。结论该平台适合用于轨道车辆、一些大型装备及相关工作空间设计方案的人体工效学评估。     

基于人因工程学的手机分析与改进

总结了现行手机设计在人因工程方面存在的问题并针对性地提出了改进建议,以使手机的使用更加健康、高效、便捷和舒适.     

基于人因工程的人体假腿产品可用性评价

为了改善假腿使用的安全性、舒适性与高效等可用性指标,需要根据人因工程学原理设计近似模拟人腿生物力学系统中膝关节的自适应特性、以达到正常步态的智能假腿(IPL)。如何对这种智能假腿产品的可用性指标进行评价是人体假腿产品设计的关键技术之一。为此,本文首先给出了基于人因工程学设计的人体假腿可用性指标;其次,通过专用实验测评装置来对其中最核心的指标——步态对称性进行了参数测试与评价;最后,采用灰色关联度分析法对假腿产品的可用性进行了综合评价。这种可用性评价方法对类似人因工程设计产品具有实际的借鉴意义。     

半导体工业生产中的人因工程风险与挑战

半导体生产过程具有工艺复杂、自动化程度高、操作精度高等特点。从事该生产过程的工人面临许多生理与心理方面的风险。从人因工程的角度出发,首先,结合产线中工人的工作内容,提炼了半导体生产过程中面临的核心人因工程风险;其次,从生理、认知、组织三方面将这些风险进行分类,并从相关文献中总结造成这些风险的工作任务因素、机器和系统因素、环境因素,从而提出了半导体工业生产中的人因工程风险与挑战及其影响因素模型;然后,分别对三类风险及影响因素进行了详细的文献综述分析;最终,提出了若干聚焦于国内半导体生产行业的人因工程研究方向建议,包括工作姿势培训方法、工人身体心理健康状况评估、工作地与产线布局设计、人机交互设计等,以促进我国半导体行业发展。     

网页的广告容忍度模糊综合评价

长期以来难以定量比较及监测网页上广告的用户容忍度,为改变该现状,提出一种结合层次分析和模糊评价方法的量化综合评价模型。在文献和实证研究厘清网页上广告元素的基础上构建评价指标体系。该体系包括8个一级指标和64个二级指标;利用层次分析法,在问卷调查和访谈得到指标相对重要性信息的基础上,通过专家评估获得评价指标的权重;在转化指标值的基础上进行多级模糊评价,通过权向量和模糊关系矩阵的合成运算求得网页的广告容忍度。为验证评价模型的实用性,应用于四大门户网站首页为实例,结果表明该模型可以克服广告元素众多、可变的属性进行量化度量,对于广告主选择投放平台及运营商监控网页的广告容忍度具有实际价值。     

腹腔镜手术器械手柄人因工程设计与评价

传统腹腔镜手术器械手柄容易造成医生手部不适.增大接触面积和改变手部受力部位可提高手柄舒适度.利用逆向工程技术,获取人体手掌肌肉曲面特征,设计一款新型手柄.通过点云偏差分析,验证逆向工程设计的手柄曲面基本符合手掌曲面变化,偏差平均值为0.63mm.运用有限元分析方法,验证手部受力区域主要集中于大、小鱼际处.设计腹腔镜手术模拟实验,采用问卷调查与表面肌电信号检测的方法进行可用性评价.新手柄在主观评价上优于比对手柄,且存在显著性差异(P＜0.05).使用新手柄时肌肉疲劳度轻于比对手柄,但无显著性差异.     

智能坐便器的设计与研究

目的 设计出一种智能坐便器,在智能坐便器内部具有一种新型处理结构,整体包含便捷、智能、人性化3大优点.方法 查阅与人类排泄用具和人体工程学相关的文献及专利,并分析研究现有的蹲便器、坐便器及智能坐便器存在的优缺点,以此作为参考对象进行创新性设计,从节水、智能、节约成本、人性化4个层次对坐便器的外观、材料以及内部结构进行改造.结果 坐便器内部处理结构采用带传动装置,能够实现对粪便进行及时的处理,并通过人机工程学计算出能够使人体在排泄时体验相对舒适感受的坐便器壳体的合理尺寸.结论 在满足使用者对排便要求的基础上节约水资源,避免异味扩散,减少病菌传播,节约产品成本,让使用者达到一个更舒适的姿势以及更好的排便感受.     

基于人机工程学的马桶创新设计研究

目的 针对人们使用马桶姿势和方式不合理的问题,为用户提供一种更加宜人的前倾倚卧式蹲便器造型设计方案,从而提高马桶使用的安全性、有效性、健康性和舒适性。方法 基于人机工程学原理,总结归纳马桶的人机设计原则;采取文献研究法、问卷调查法和案例分析法,调研马桶的设计研究现状,分析马桶的设计、使用状况及存在的不足与创新需求。结果 根据归纳的原则,运用科学的原理与方法,对马桶进行创新设计应用实践,优化人机结构和尺寸参数,完成前倾倚卧式蹲便器创意方案的设计和建模造型,提出创新设计产品的宜人性特点和改进方向。结论 对现有马桶进行人机创新设计,使其造型和使用方法更加符合用户的人机需要,构建实用新型的创新产品,促进市场转化与推广。     

论地铁站空间设计中的场所精神

随着城市建设的发展,各城市都在大力发展地下交通。地铁站作为城市的公共交通枢纽,它既是一个交通空间,同时也是一座城市的对外窗口,在展示城市文化和地域特色方面发挥着重要的作用。结合城市地铁站空间设计的形态和内涵,引入场所精神的概念,通过对场所精神相关理论的探讨及国内地铁站空间的设计进行研究,尝试探索场所精神与地铁站空间设计的关联,以便为国内的地铁站空间形态设计提供一种借鉴。     

空间站舱外泄漏羽流场数值模拟与解析解研究

密封性能在保证空间站正常运行中极其重要。本文针对空间站运行过程中可能发生的舱外氨气泄漏,建立了太空真空环境中气体分子运动的物理模型,运用直接蒙特卡洛模拟方法对泄漏到太空中的气体羽流场进行数值模拟,得到羽流场的气体密度分布规律,并通过求解无碰撞的玻尔兹曼方程得到羽流场粒子密度分布的解析解,最后验证了解析解的正确性,以期为未来空间站的在轨检漏提供理论支持。     

复杂空间弯管三维自由弯曲成形有限元模拟及试验

目的以一复杂空间弯管为例,开展三维自由弯曲成形实验研究。方法首先提出三维自由弯曲成形工艺解析方法,然后通过有限元模拟与实际试验相结合的方法进行研究。结果有限元模拟所得到的弯管与CAD模型相比,弯曲半径偏差值不超过2%,吻合度较高。实际成形出的弯管与CAD模型对比显示,第1个弯曲段的实际弯曲半径为118 mm,设计值为120 mm,实际值与设计值偏差1.67%;第2个弯曲段的实际弯曲半径为133 mm,设计值为130 mm,实际值与设计值偏差2.30%,2个弯曲半径的偏差值均不超过3%。结论验证了三维自由弯曲成形工艺解析方法的可靠性,有限元模拟较好地指导了实际成形试验。     

空间站测量设备计量周期确定方法研究与探讨

测量设备的计量周期是指按照规定程序对测量设备进行定期计量的时间间隔,一般为1年。随着中国空间站时代的逐渐到来,在轨测量设备运行时间需要多年以上,存在地面所说的设备计量超期使用问题,如何分析评估测量设备,合理确定计量周期、尽最大可能满足空间站需求变得较为迫切。本文结合中国未来空间站测量设备的实际特点,介绍了医监医保类设备确定计量周期的原则和方法,选择使用加权及总分评定法确定计量周期。本文既可为未来空间站设备计量周期确定提供参考,也可以为非强制检定设备确定计量周期提供参考。     

空间环境下纤维织物绝热材料隔热性能评价与仿真验证

本文以天宫二号空间材料炉多层隔热系统中纤维织物绝热材料为研究对象, 采用空间环境等效试验条件表征研究了织物有效导热系数随在轨温度和压强的变化, 结合微观传热机理对结果进行了分析, 根据表征结果对不同工况下炉内温度场进行了模拟。结果表明: 纤维织物有效导热系数随温度升高非线性增大, 压强越低, 增长越平缓; 随压强降低以指数函数趋势衰减且存在临界压强; 辐射与气相导热是影响空间环境下纤维织物传热性能的主要因素; 炉内温场计算值与匹配实验实测温度整体趋势吻合良好, 炉中心温度最大计算误差为实测温度的 1.3%。该方法更合理地评价了多层纤维材料在使用工况下的绝热性能, 从而有助于建立准确度更高的热仿真模型。     

海洋能电站技术成熟度评价研究

海洋能电站技术成熟度评价旨在准确评价海洋能技术的发展状态,提高管理决策的科学性,降低新技术在工程中应用的风险。介绍了技术成熟度的发展和国内外应用情况,给出了海洋能技术成熟度等级及其评价标准和方法流程。技术成熟度评价对于促进海洋能的研究、应用和管理具有十分重要的意义。     

马桶座圈的造型与舒适性设计研究

目的 为了满足马桶座圈造型美观性与使用舒适性的两者要求,提出一种将造型设计与有限元分析相融合的综合设计方法。方法 首先根据感性工学原理归纳出马桶座圈造型的设计要素,初步设计了8种马桶座圈的造型方案,并采用语义差异法对各个方案进行美观性感性意向评估,挑选了4种偏向于美观的造型方案,同时与人体模型装配进行有限元分析,以获取人体与马桶座圈之间的接触压力,然后使用层次分析法对设计方案的均值与压力数值进行综合评估,得出最优设计方案,最后通过30名测试者对最优设计方案进行实验测试。结论 实验测试的结果与有限元分析的结果近乎吻合,表明了运用感性工学与有限元分析的综合设计方法,可以有效地帮助设计师设计出造型美观且使用舒适的产品,为相关的设计研究提供了参考指导。