Sensitivity analysis of important parameters affecting contact pressure between a respirator and a headform

Respirator comfort and fit are two important parameters for respirator design, usage, and standard development. The contact pressure (as measured between a respirator and the wearer) plays an important role in comfort and fit. This work attempts to investigate the contact mechanism and factors that affect the contact pressure. This paper focuses on mechanical factors such as strap tension, strap orientation, strap location, friction, and seal material. A finite element (FE) model-based method was developed to assess the contact pressure. The FE models for both the headform and the respirator have multiple layers. The headform is a medium size headform developed by the National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) and the respirator is an MSA Affinity Ultra respirator. The results show that the positive Z directional force of strap tension that forces the respirator to move towards the headform is the most important parameter for measuring pressure distribution. Other factors such as strap orientation, friction, strap location, and softness of the seal material were found to affect the contact pressure distribution in this study. Strap orientation and friction coefficient have no significant effect on maximum pressure and maximum shear stress. The dispersive strap location increased the contact pressure on the nose-bridge area of the wearer, while concentrated location had no considerable effect on contact pressure. A softer seal material causes larger deformations and transfers the location of the maximum pressure from the nose-bridge to the tip of the nose.

Relevance to industry

This study investigates the effect of important parameters on contact pressure between a respirator and a headform. The sensitivity analysis can provide insights of the interaction between a respirator and a headform. The findings are critical to respirator designers, users, and standard developers to ensure maximal respirator fit and comfort.     

一种流量压力温度一体化传感器的设计

为了实现多参数综合测量,设计出一种小流量、压力、温度一体化传感器,该传感器主要由敏感元件和调理电路组成,信号输出采用0～5 V模拟输出.对传感器进行各项环境试验,试验结果表明:该传感器流量精度优于3％,压力精度优于0.2％,温度精度优于0.5％,流量热零点漂移小于0.2％ FS/℃,压力热零点漂移小于0.1％ FS/℃...     

基于压力式光纤液位传感器的变压器油高度监测系统

针对传统电力变压器绝缘油位测量的局限性,提出一种压力式光纤液位传感器的变压器绝缘油位监测系统.系统采用压力式光纤液位传感器作为绝缘油位的传感器件,该传感器对光源强度变化、光纤传输过程中的光功率损耗具有光强起伏补偿功能;以数字信号处理器TMS320F2812为处理和控制核心,实现对变压器油位的无人实时在线监测.分析了油位...     

锅炉水温度和压力专家PID分段控制系统

原有锅炉温度和压力调节系统性能不能满足生产需求,结合专家控制和PID控制的优点,根据误差的变化范围提出了专家PID分段控制方案.从控制结果可以看出,该方法对水温及水压实现了有效的闭环恒值控制.     

一种用于转炉炉口微压差控制的混合控制策略

针对转炉炉口微差压控制系统的时变性、强干扰性及大时滞等非线性特征,本文提出了一种混合模糊推理与改进S m i t h预估补偿的控制策略。采用模糊推理,根据实际专家经验对微压差控制系统进行非线性控制,以提高系统的鲁棒性。提出了一种新型高阶Smith预估控制器,以补偿控制系统的时滞性,丰富系统的动力学特征。数值仿真表明,与传统模糊控制相比,本文提出的控制策略具有响应快、无超调的优点。工程实践效果表明,本文提出的转炉炉口微压差控制策略是有效可行的,达到了很好的烟气减排和煤气回收效果。     

手持式电站锅炉配风监测仪的设计

针对当前电站锅炉燃烧器的现场巡视、检修设备的溃乏,研制一种手持式电站锅炉配风监测仪势在必行。基于在了解电站锅炉煤粉配风监测系统的工作原理以及测量工作原理的基础上,首先采用经标定过的测速元件测量,经差压变速器送到测量装置内部的压力传感器变送测量出动压;其次由测速原理可以计算出风速;再次由三支分别用于测量热风温度、煤粉温度和风粉混合温度的铂电阻传感器所测得的温度值,根据热平衡原理计算出煤粉浓度。重点介绍了基本设计电路硬件结构以及关键低功耗电路设计,既给出了监测仪主程序软件流程图,又给出了电站锅炉配风仪动压测量的结果分析,达到了设计的要求。经电厂技术人员试验证明,运行可靠,使用方便,成本低,有较高的推广价值。     

流体动密封压力接头的计算机辅助设计与选型

介绍在AutoCAD 2 0 0 0上 ,如何运用ObjectARX开发集流体动密封压力接头选型、设计绘图与客户信息查询于一体的CAD软件系统。     

三维超音进气道系统流场计算的区域分裂算法

51．引言对于现代战斗机和飞航导弹来说,进气道的气流品质对推进系统的性能有很大的影响．进气道的气流品质不仅依赖于进气道的形状,也依赖于飞行器的前部外型和进气道的安装位置．因此,必须对前机（弹）身外流场和进气道内流场统一求解,以适应一体化设计之要求．然而统一求解三推进气道内外流场组合系统有许多困难．首先是难以生成单一的计算网格系统,其次是在很大程度上受计算机内存和运算速度的限制．统一的网格系统必然需要很大的内存．另外,由于进气道内外流场相互干扰十分强烈,在某些来流条件下,一般的统一网格极难得到收敛解…     

发动机进口流场温度畸变测试技术研究

进口流场的温度畸变对军用飞机发动机稳定性具有比压力畸变更大的影响。文本采用研制的ＤＡＰ－ＩＤ３型高型高速大容量数据采集及实时存储处理系统,对温度畸变试验及温度畸变模拟装置调试、评价中的一些测量技术问题进行了研究,在现场获得成功的试验结果。并对影响精度的一些因素进行了分析,提出了一些有益建议。     

可调直观式直流稳压电源设计方案

本文设计一个可调可直观显示的直流稳压电源,电路采用三端可调式集成稳压器LM317等元件,构成从OV～20V连续可调的稳压电源电路,同时利用模数（A／D）转换,单片机控制电路,通过译码驱动,实现在数码管上直观显示瞬时电压数值。具有设计电路简单,制作容易,操作方便,显示直观,性能可靠,功能完善等特点。