人机工程学方法的工艺设计研究论文
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篇1：人机工程学方法的工艺设计研究论文
人机工程学方法的工艺设计研究论文
【摘要】对制造业而言，生产工艺设计是对于制造业从业人员在环境、设备、工艺方法和制造目标之间建立一种平衡，并通过规范性文件的方式固化起来，作为制造业的导引文件和作业指南，这样生产工艺设计就同人机工程学建立了牢固的、相辅相成的关系，成为生产工艺设计过程的基础指南，为制造业从业人员所重视，逐渐应用于生产工艺设计中与作业相关的各个环节中，成为工艺设计过程中的主要应用方法，在工艺设计过程中起着主导的作用。通过对人机工程学的应用方法特征的介绍，阐述生产工艺设计对人体工程学成果的应用特点和应用方法。
【关键词】人机工程学；生产工艺设计；人机料法环；主观性验证和客观性验证
人机工程学是以人体结构在生产劳动过程中的习惯性和耐受度为研究对象，结合人体在运动过程中的特质，对劳动力和制造业进行科学工程分析的一门学科，最早人机工程学由英国人首创，并迅速在全世界开展，随着几十年的发展，逐渐成为一门新兴科学，并为之赋予了更加广阔的内涵，我国进入80年代以后，也开始人机工程学（Ergonomics）的研究。对制造业而言，生产工艺设计是对于制造业从业人员在环境、设备、工艺方法和制造目标之间建立一种平衡，并通过规范性文件的方式固化起来，作为制造业的导引文件和作业指南，这样生产工艺设计就同人机工程学建立了牢固的、相辅相成的关系，成为生产工艺设计过程的基础指南，为制造业从业人员所重视，逐渐应用于生产工艺设计中与作业相关的各个环节中，成为工艺设计过程中的主要应用方法，在工艺设计过程中起着主导的作用。随着大机器智能化生产的普及以及更多的工艺设备的应用，人机工程学应用的领域和频次更加扩大，成为工艺设计过程中必须着重考虑的先决因素。
1人机工程学的主要研究对象
所谓人机工程学，需要考量的对象首先是人在作业过程中的身体耐受和心理耐受能力，因此人机工程学的主要研究对象是基于人体测量学、人体力学、劳动生理学以及劳动心理学的研究方法，通过对劳动过程中人体各部分的物理性质和配合情况，以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等因素进行分析和判断，主要对一下诸多方面进行研究和计量。计量对象主要包括：视觉、听觉、触觉、肤觉。上述计量以耐受度计量尤为关键，同时也是人机工程学分析的基本出发点。计量的目标就是通过对人体直接感受的量化，分析人在各种作业过程中的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种动作负荷的适应能力，同时野队人在工作中影响心理状态的因素以及对工作效率的影响等进行分析和量化。
2工艺设计过程对人机工程学研究的要求
对于人机工程学以人作为主要考量对象的研究而言，工艺设计过程并不是简单的数据需求，更不是简单的对人机分析，更重要的是应用成果，其主要目标是为了实现工艺设计的人性化和效益最大化，从而对生产制造过程参与要素建立更为合理的方案。通过工艺对人机料法环等形成一个更趋完善的综合体，将生产各个要素进行有机的结合，以达到更加充分有效的发挥人的作用，最大限度的以达成目标为目的，同时对劳动者进行身体的保护，以更为科学的方式，为制造体系建设安全卫生舒适的作业环境，这不仅是制造过程持久性的需求，也是不断提高制造过程效率，从而达到利益最大化的企业经营终极目标。因此，在工艺设计过程中，对于优于人机工程学本身的量化活动，工艺设计过程更加注重的是人机工程学结果的整体优势，其具有代表性的分析方法就是人、机、人机结合面的建立和特性分析。生产工艺的设计是一个系统工程，其中规范和限定最多的就是制造系统的活动场所，制造系统的活动场所总是以人机料法环的资源型结构呈现的，按照类别我们也可以简单的归纳为一个加工整体，这个整体包括人、机、人机结合面。工艺设计的目标就是对人进行动作规范，能力限制和引导，人是生产要素中最活跃的因素，同时也是有意识有目的'的主动主体，因此对于生产要素的各个组成部分而言，人是最主要的，同时人也是可以主动的改变外部因素同时接受外部的反作用。因此生产工艺设计过程必须对上述主体的行为进行限制和引导，但同时也需要充分估计外部环境因素对人的反作用，并科学评估其反作用对控制过程的影响，并做好充分的安全评估和风险防范。广义的机(Machine)，它包括劳动工具、机器(设备)、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质因素。生产工艺的目标就是对上述复杂因素进行特性分析和归类，充分考虑人机工程学的研究成果，以效果目标为主要考量对象，以过程流畅性和顺利达成为评估和审定标准，验证人机工程学研究成果和工艺设计过程的适应性。
3工艺设计和人机工程学适应性分析验证的主要方法
对于工程分析而言，所有的验证方法都具有共通之处，无论研究问题的角度和着眼点有多少不同，工程分析的方法都是具有相似性的，我们不妨重温一下工程分析验证的方法。按照验证方法的获取渠道和来源我们可以将验证分为主观性验证和客观性验证，通常会采用理论计算法和专家意见法对我们的研究和实验成果进行验证，对于有些项目还可能采用相关对象的调查问卷法以及测评验证法，对工艺成果进行意见型的验证。事实上对于工程分析而言，更多的试图应用客观性验证方法，常用的验证方法为实践验证法也叫生产验证法，同时在大多数实践活动过程中，我们也经常采用实验法和模拟法。工艺设计过程是实践性很强的项目，因此出于不断改进和循环验证的需要，我们会安排生产验证以确定需要改进的不适应面和对资源进行重新平衡和分配，这是在制造系统最惯常使用的方法，对于方案目标，具体资源配置和过程验证要求都必须遵循科学和稳妥的方案认可流程，这也是验证过程能够真正代表验证目标的主要保障。
4工艺设计过程应用的主要内容和重点
对于工艺设计过程的实际应用，人机工程学是工艺过程内部设计各个要素间相互制约和相互影响的体现分析，工艺设计是对上述关系的制约和规避过程。因此，工艺设计过程应用的主要内容是根据人机工程学的需要和影响进行平衡设计的，工艺设计过程应用的主要内容和重点包含并不限定于以下各个方面，是工艺设计过程需要着重控制的内容。（1）人力资源的选择，按照前述分析，对于不同的工艺过程，选择合适的作业人员，不仅可以大大的提高工作效率，同时也是工艺过程流畅性的主体要求，对于不同的作业岗位，选择不同耐受性的个体以及具有充分技能的人员至关重要，人的个体差异，使操作者对工作的适应程度不同，尤其是人机关系的协调性显得更为重要，更何况对于特殊工种，从事特殊工种按人员配备的专用工具或装备费，也是工艺设计需要考虑的问题。（2）要研究人机关系的协调性，动作科学合理人适其职，重点是研究人机之间分工及其相互适应问题。人机分工是这一需求的主要要义，只有科学的人机工程目标和理念，才能充分照顾人机各自特性，充分发挥人机配合应有的协调一致，从而达到安全生产，建立高效、安全、舒适、健康的生产作业整体。（3）信息工程学应用体现在人机信息传递过程中，信息传递的便捷和准确是过程设计的主要目标，其中在信息传递的及时程度和信息传递的有效性方面尤其要着重考虑。根据人体工程学设计的机器操作界面以及各种显示和控制单元就需要配合人机工程，易用防错，适合人使用。（4）安全人机工程学研究的目标，是要将这些因素控制在规定的标准范围之内，使环境条件符合人的生理和心理要求，从而使操作者感到舒适和安全。研究作业环境，创造安全的条件。生产场所有各种各样的环境条件，例如高温、高湿、振动、噪声、空气中的有害物质、工作地的状况等。这些因素，都会影响人的健康。（5）安全性设置和过程控制，是工艺过程控制的重要环节，采用安全装置、屏障、隔板、外壳、将危区与人体隔开，是创造良好作业环境的主要方法，设计可靠的安全装置，是安全人机工程学的任务，兼顾操作者疲劳的特点以及减轻疲劳和紧张度的措施，也是避免人员伤害的主要方式方法。（6）工艺设计的防错性措施以及预防事故和危险情况的发生，也是研究人机工程的可靠性需求，其目的是过程保障能力达到最大化，危险系数降低到最低水平。
5结语
人机工程学研究是一项涉及多学科，融会多种工具和方法的新兴课题，为生产工艺设计提供了强有力的技术支撑，只有充分挖掘人机工程学的基本理论和实践方法，才是将这一科学充分的融入实践当中，为制造系统的工艺科学性和实用性打下良好的基础。
参考文献
[1]张峻霞,王新亭.人机工程学与设计应用[M].北京:国防工业出版社,.
篇2：家具设计中的动态人机工程学研究论文
家具设计中的动态人机工程学研究论文
1“动态”人机工程学的概念
在人机工程学的基础理论知识之上，随着科技的进步，测量得到的数据越来越趋于精确与固定，科学技术的发展和文化的进步以及大众生活质量的提高，对家具设计的要求又上升到一个新的高度，对家具的人机研究已经不再局限在简单的尺寸测量和家具与环境空间的关系上，家具产品在使用过程中自身的能动性已经成为现代家具设计中一个新颖又有待进一步研究的领域。所谓家具的能动性意思是运用科学技术通过装置。例如，家具的配套五金和电子设备等实现迎合使用者的操作动作、简化操作、方便大众生活的目的，同时又给使用者带来更多的生活乐趣。关于家具设计中这一方面的人机研究我概括地称它为家具设计中的“动态”人机工程学。在家具设计中，这里拿现有的橱柜设计为例。首先，在一个固定的厨房空间当中好的橱柜设计应合理地将空间分隔为若干个功能区域。例如，食品储备区、厨具存放区、清洗区、准备区和烹饪区。那么在这些区域当中每一个单位的功能和开启方式成为设计重点。根据“动态”人机工学原理，通过五金件结合新技术，抽屉和柜门的开启可以变得更方便，美国smartdesign公司的DanFormosa说：“相对一个普通人用户我们更关注的是极端的情况，例如最体弱的人、关节炎患者、运动员或最强或最快的'人，这是我们真正需要去做、去设计的。”于是“，动态”人机工程学伴随着新颖的设计便出现了。
2“动态”人机工程学在现代家具设计中的应用案例
在现代家具设计中，虽然还没有确立一个完全独立系统的“动态”人机工程学的理论体系，但是在现代家具设计当中的应用却已十分的广泛。例如，blum公司有一项实验叫AGEEXPLORER年龄探索者。AGEEXPLORER年龄探索者是一套用来模拟身体各活动受限情况的衣服。穿戴者在厨房操作时能切身体会到身体上的诸多不便。例如，关节炎患者或上了年纪行动不便的人，从而认识到因此引发的特殊需求。blum在自己的产品研究中使用AGEEXPLORER年龄探索器，为研发能长久为用户带来人性化优势的产品提供帮助。近年来blum公司拥有很多款获得红点、IF等国际性设计大奖的创新设计。例如，抽屉的打开采用电动开启的方式，当肌肉力量逐渐衰退，打开比较重的抽屉也成了一项艰巨的任务。电动开启方式的支持，使开启变得轻松简单。电动开启不仅可以用手，也可通过臀部、膝盖或脚来操作。当使用者用身体的任何部位轻轻碰触面板时抽屉便自动打开，轻轻一推抽屉又自动收回。将使用者的双手解放。通过铰链和阻尼实现开启过程的顺畅和轻柔，消除噪声污染。抽屉的打开无须费力，而且无须弯腰。上部的柜门则采用上翻门设计，避免了和人体碰撞的危险，同时上翻门的阻尼设计使门板可以停在任何位置，是极其人性化的设计。这些家具产品本身为配合使用者的操作做出的动作正是体现了“动态”人机工学的原理。再例如，日本的世嘉智尼（SUGATSUNE）五金配件公司独创的多重平移门系列和巴士移门系列，通过独特的五金件结构使柜门的打开方式与以往截然不同。多重移门可以将每一块门板平行移动到任何位置，动作轻盈连贯。独特的轨道机构使每扇移门可分别开启，关闭后表面平齐，给使用者带来极大的方便同时非常节省空间。美观大方科技感十足。巴士门系列灵感来源于将巴士汽车的车门开启方式借鉴到家具设计当中，特点是采用侧面开门；门关闭后于周边墙壁平齐；可用于外置和内置；采用气弹簧，实现顺畅的自动开闭；柜门无须使用普通铰链，柜门前仅需原来一半的空间即可开门；无须底部轨道；可通过切割支臂连接杆调节高度；安装后可垂直和水平调节。最大的优点就是节省空间将全新的开启方式运用到现代家具设计当中。可广泛用于大型衣橱门、隔板、壁橱等。通过这些设计实例让我们认识到，通过家具设计中的“动态”人机工程学的应用，给我们的生活带来了极大的方便与乐趣。
3“动态”人机工程学在家具设计中的重要作用
可以说“动态”人机工程学是传统人机工程学当中随着时代的变化和科技的发展衍生出来的一个新的议题。“动态”人机工程学与传统人机工学之间有着千丝万缕的联系，但又有异于后者，它从繁多复杂的理论知识当中提取出来具有明确的针对性的概念运用在具体的家具设计上，同时一方面通过“动态”人机工程学的原理优化了人与家具之间的关系，使人在使用家具的方式产生了全新的变化；另一方面它又优化了家具与空间之间的关系，通过对家具“动态”的设计，解决了家具与环境之间的矛盾。这样一来“，动态”人机工程学就实现了协调人（使用者）——物（家具产品）——环境（家居空间）之间的关系，是三者之间紧密接合的纽带。充满科技含量的新型家具是未来家具设计的一个发展方向，随着生活节奏的不断加快，社会压力不断增加，当人们回到家中迫切需要的是一个可以彻底放松而又舒适的家庭环境。除开精神层面上对造型、色彩、包含的文化内涵等方面的情感需求之外，功能上的人性化设计更是非常重要的。一款“善解人意”、功能齐备、和家居生活融为一体的家具产品定会受到未来消费者的一致关注和青睐。
4结语
“动态”人机在现代家具设计中起着重要作用，影响到设计的成败。“动态”人机工程学理论的产生给现代家具设计注以新的生命力。它改变了传统家具一成不变的状态，给新时代的新型家具设计带来更多的灵感和可行性。其理论的产生和应用也是科技发展和历史进步的必然结果。它符合了生态学与绿色设计的要求；它体现了以人为本的人性化设计理念；它诠释了人机工程学在家具设计应用中的新趋势和发展方向；它完美地体现了新时代的时尚气息与个性的表达；它是高科技和创新设计的产物；它也代表了现代家具发展到这一历史时期的文化与艺术内涵。设计者应充分重视“动态”人机工程学在家具设计中的应用，真正掌握这门基础学科，将其应用于更为广泛的领域，做更舒适、给人带来更多方便的好设计。
篇3：工艺设计原则及方法研究论文
工艺设计原则及方法研究论文
1数控加工在进行工艺设计时应当遵循的原则
1．1一次定位原则
数控加工能效的充分发挥不仅与加工要求密切相关，工艺对其的影响也是相当重要的，这就需要根据实际情况，对工艺进行适应性设计，在这一环节应当确保各个流程化项目高度统一，坚持以一次定位原则为基准，实际上这也是对加工工序的严格控制。在生产流程统一的环境中，以此为原则就能促使零件在工艺流程简单的情况下尽可能多的参与到加工作业中，这样不仅加工作业更加具有集中化优势，缩减加工流程更能将误差值缩到最小范围内。尤其是在加工同轴孔隙的过程中，应当对误差进行重点考量，这是因为在定位环节每次的加工精度值都会发生一定改变，该种误差值的存在将会直接导致加工精度下降，因此，这就需要尽可能的一次定位，降低误差值。
1．2循序渐进的精细化加工原则
数控加工虽然具有较强的应用优势，但是为了进一步提升其加工精度，就需要在工艺设计时坚持以循序渐近的精细化加工工序为主体，之所以要在后续阶段进行精细化加工，是因为由最初的要求简单的零件入手进行加工，能够给予数控加工一个缓冲的能量储备阶段，这同时也能有效提高加工效率，而后再进行零件的精加工，就能实现对加工工艺量的最大化利用。在初步进行粗加工时，操作人员需要根据实际情况对动刀工作量进行削减，这样加工余量就能得到有效控制，工作能效必然呈现上升趋势。在将加工作业推进至后续精加工时，需要对粗加工可能导致的零件形状发生改变等问题进行合理对待，在将这一因素纳入到重点考量范畴后，以精加工为依托，就能实现对变形零件的再加工，使其达到应用标准。
1．3由近及远的原则
数控加工在进行工艺设计时，为了确保刀具应用能效能够达到最佳状态，就需要以由远及近的原则为主体设计思路，这是因为在进行加工过程中需要对走刀位置及路径进行设置，只有确保其距离最短，才能进一步提高加工效率，因此，在进行工艺设计时，对刀具移动线路及距离进行合理规划也就显得至关重要，当刀具在使用时能够以短距离运动为依托完成零件加工，其精度控制作用才能充分发挥。也就是说在数控加工过程中，需要选择距离刀具最近位置的零件，而后再逐步向远位置的零件推进，最后将加工作业的涉及范围延伸到最远距离。以此为基准进行走刀，能够实现对加工资源的合理节约，不仅能够提高加效率，加工精度也能得到充分保证。
1．4尽可能的减少刀具调用次数
在推进数控加工工艺设计工作时，为了进一步提高加工效率，就需要在结合实际情况的基础上，对换刀频率及时间进行有效控制，需要注意的是，不仅换刀期间要合理缩减，刀具工序更要进行统一规划，只有将同一刀具的加工工序集中在一起，才能提高加工精度，这就需要工作人员合理安排零件加工结构，在进行零件切割时，尽可能的将同一刀具所适用的切割范围进行一次成型作业，这样就能从根本上避免对刀具的反复调用，不仅能够达到节约安装时间的目的，更能减少工作量，提高加工效率。
2数控加工的工艺设计方法
2．1对走刀路线进行科学规划
在以往进行零件加工的.过程中，由于缺少对走刀路径的合理规划，使得加工效率始终难以提升，加工精度也会受到相应影响不断弱化，因此，数控加工的工艺设计方法应当将提高加工能效为切入点，将零件加工要求与工艺设计有机结合，因此，在选择方法时工作人员应当对走刀路线进行科学控制，确保走刀路径达到最优范畴，将其距离控制在短线状态中，这在一方面能够实现对资源的优化利用，减低资源损耗，促使生产效率稳步提升;另一方面，加工精度能够得到基本保证，零件生产质量也会相对提高。
2．2对加工流程进行统一安排
任何加工作业的高质量完成都需要完善的生产流程为其提供积极有效的助推力，零件制造业是如此，它需要将各个工序有效衔接，因此，对数控加工进行工艺设计时，应当将各个工序纳入到重点考量范畴中，并对其进行科学合理的细化规划，这就需要做到:首先，对工序安排是否合理需要有规范的制度对其进行约束，将装夹频率控制在最小范围内，提高生产能效;其次，对操作人员的聘用门槛要不断提升，特别是要让工作人员熟练掌握数控加工的编程工作，从而使数控加工工作的效果达到最理想的状态。
2．3明确加工方法，确定切削用量
进行数控加工切削之前，工作人员一定要制定出完善的切削计划，将切削过程中各个方面，如切削位置、切削入量、最短路线等都要明确下来，同时还要确定数控加工的方法以及切削用量。在实际的数控加工过程中，无论是粗加工，还是半加工，抑或是精加工，切削用量的选择，不能根据主观臆断决定，必须参照数控加工的规章制度进行。
总而言之，与传统的数控加工相比，现代化的数控加工技术已经得到了非常明显的优化，数控加工的工艺设计也得到了越来越多的关注，因此数控加工的工艺设计也必须与时俱进，注重加工工序的效率和质量，严格按照工艺设计原则及方法逐步推进数控加工作业。
参考文献:
［1］刘华．数控加工工艺标准化的研究［D］．广州:广州大学，．
［2］韩娟．基于加工基元的轴类零件数控加工方法库研究［D］．北京:中国科学院大学，2013．
篇4：人机工程学下儿童家具设计原则论文
人机工程学下儿童家具设计原则论文
1儿童家具与儿童心理生理学分析
儿童生长的不同年龄阶段，其生理和心理特点区别很大，分述如下：
1.1儿童年龄分期及其特点
按照儿童心理学，儿童心理发展阶段分为乳儿期（初生至1岁）、婴儿期（1至3岁）、学前期或幼儿期（3至6岁）、学龄初期（6至12岁），学龄中期或少年期（12至15岁）、学龄晚期或青年期（15至18岁），从生理方面来说，儿童时期的身体生长发育情况是很重要的，这关系到儿童到成人整个生长过程。
1.1.1大脑在婴幼儿时期，儿童的大脑神经系统是发展不完善的，体现在儿童在接受信号时表现出的随意性，其高级神经活动第一信号系统的形象性和随意性仍占主导。到青少年期第二信号系统在两种信号系统相互作用下渐渐体现其主导作用。这一时期，儿童表现出对外界刺激反应性强，适应能力差，抵抗力弱；但是他们的大脑抑制能力逐步增强，能够逐渐控制自己的情绪以及对外界事物的不适应性。
1.1.2身高儿童的生长发育是处在一个不断发展的阶段。总的趋势是开始生长快，后来生长慢，期间出现两次猛增现象，成为生长“高峰”。
1.1.3骨骼儿童时期骨骼处于生长发育阶段，其坚固性较成年人差，如若不注意，容易使骨骼不能得到充分的生长，更严重的会导致骨骼畸形生长。
1.2家具与不同年龄段儿童的心理分析
儿童家具的使用者是作为社会一大特殊群体的儿童，所以儿童家具的设计不仅仅是满足其使用功能，更多的是满足儿童的享受、享用需要。这种心理上的满足实际就是对家具设计艺术的一种认知，同时也是对设计师设计的一种肯定，所以，儿童家具无论在外观还是功能上，都应符合不同年龄阶段儿童的心理需求和使用需求。对婴幼儿来说，一张舒适的婴儿床便是他们的'需要。所以，安装加强周全的保护栏是婴儿床设计必不可少的部分，从而排除一切伤害婴幼儿的可能性。依据婴幼儿的心理需求，大小适中、颜色素净、款式简单的婴儿床更有助于孩子舒适睡眠、心情愉快。所以，对于婴幼儿，可以加宽加长的婴儿床、婴儿椅是年轻爸爸妈妈的必然选择。3岁到7岁的幼童，最大的特点就是好奇心强，并拥有丰富的想象力，他们喜欢色彩丰富的搭配，生活中需要较大的空间，使得他们的好奇心、想象力能够得到发挥。稍大些的床、方便拿取的橱柜，是这一时期的必备儿童家具。大于7岁的儿童要比7岁前的孩子懂事，自我管理能力增强，同时逻辑思维能力加强，进入学校后更是以学习作为生活的重心，随着年龄的增长，他们更多地追求属于自己的独立空间，所需家具除了满足日常生活外，还需要有接待同学的空间，所以带有写字台、书柜的书桌也是该阶段儿童的家具选择。不同阶段的儿童因心理的不同所需的家具选择也不同。随着年龄的增长，他们不仅仅单纯地追求色彩鲜艳的家具，更多的是寻找舒适性、实用性、独立性相结合的家具。设计师在设计儿童家具时，应保证儿童有保持正确坐姿、站姿和体位的充足空间。
2儿童家具设计原则
通过对儿童的心理和生理特性发展变化分析，在设计儿童家具时应遵循如下原则。
2.1安全性原则
儿童天性好动，自我保护意识差，比成年人更容易受到外界环境的伤害，所以，儿童家具设计的首要原则就是安全，安全是一切的前提。
1）结构安全儿童天生好动的特点致使儿童家具必须有足够的强度和稳定性，家具在儿童猛烈的晃动下也不会出现倾倒、破裂的现象；同时固定家具使用的连接物应镶嵌在家具内部，不应露在外面避免造成儿童碰伤。
2）造型安全设计者在设计儿童使用的桌椅、儿童床等家具时要将边部、角部设计为圆角，避免锐角、毛刺、金属尖角刮伤、碰伤儿童，若因造型需要将桌面设计为锐角，则需使用软硅胶或塑料等材料进行桌面边角包角，避免儿童被刮伤。
3）材料安全儿童家具所选用的材料必须是通过国家绿色认证的材质。儿童作为特殊群体，他们的抵抗能力不及大人，所以儿童家具的设计更注重绿色材质的使用。同时，家具材质的选择也要考虑到符合儿童的人机工程学。例如，儿童处于身体成长阶段，所以床不宜使用席梦思、钢丝床，应选用硬板床，避免太软的床会影响儿童骨骼正常成长。避免大型玻璃作为隔断，如若使用，需在玻璃上贴有明显标签图案，避免儿童奔跑时注意不到玻璃撞伤头部。在家具基材选择上，应尽量选择实木或非醛类人造板，尽量避免因材料中释放有毒气体（如甲醛等）而危害儿童身体健康；在家具表面涂饰方面，应尽量选择清漆类环保涂料，即可以显现出木材的天然纹理又可以避免因涂料不合格释放的有害气体影响儿童健康。
2.2功能性原则
儿童家具的功能性设计主要是保证儿童的基本使用需要，比如儿童床的功能是使得儿童能够舒适地睡眠，儿童桌椅能满足儿童正确坐在椅子上，并能在桌上完成绘画、写字等的需求，使他们养成良好的坐卧习惯,不符合人体工程学要求设计的家具所带来的不舒适,会影响儿童健康发育。设计者也可以采取多种功能相结合的思想设计家具，如把床和桌椅组合起来进行设计的系列家具，既节省了摆放空间，也使得儿童更有兴趣使用这类家具，从而使设计者设计出来的产品得到儿童的肯定。
2.3色彩搭配原则
儿童家具的色彩设计应以简洁明快、变化丰富的暖色调为主，不要造成目眩，使儿童容易产生视觉疲惫，颜色要有一定的耐光耐磨色牢度。
2.4趣味性和益智性相结合原则
家长都希望自己的孩子能够健康成长，更希望孩子在健康成长的同时能够学到更多的知识，所以，设计师在设计儿童家具时，要将一些趣味性、益智性的玩具与家具设计结合在一起，让儿童既能通过系列化趣味性设计获得智力启迪，也能在舒适实用的坐卧家具上得到身体的放松休息。
2.5可调节性原则
儿童随着年龄的增长，其身高、体型、骨骼都在快速发生着变化，在儿童家具设计过程中应尽量使其具有可调节性，能让其跟着孩子一起“成长”，譬如可以调整床的高低、尺寸、形状，延长其使用寿命，发挥其多方面的功能。避免频繁更换儿童家具给家庭带来经济负担，同时对木材资源来说也是一种节约，保护了林木生长，对环境改善也是贡献。
3结论
儿童家具作为家具行业的一个品种，随着市场的发展逐渐占据了重要地位。因此，设计师在设计儿童家具时不应该单纯地考虑鲜艳的颜色、造型简单、低成本高利润，更甚者是“成人版”家具的缩小版，更多的是应该站在儿童使用者的角度去考虑设计方案。儿童作为一类特殊的弱势群体，他们不会像成人那样对物品具有挑剔性、评价性，所以我们更应该注重他们的心理和生理特性，运用人机工程学等原理设计出更符合儿童使用的家具。
篇5：基于人机工程学的旅游观光车车身总布置方法研究
基于人机工程学的旅游观光车车身总布置方法研究
在借鉴了轿车、客车的人机布置方法的.基础上,创造性地提出一些适用于旅游观光车人机布置的设计方法.详细深入地分析了旅游观光车与一般轿车在人机布置中的相同与不同,对驾驶员和乘客座椅的布置、乘客视野的校核、上下车方便性、坐椅扶手和车位护栏等方面进行设计.本套人机布置方法充分考虑了游览观光的功能,在满足由外向内的布置约束的前提下,最大程度追求乘坐舒适性和视野开阔性.
作 者：高暮琰 章桐 袁飞 Gao Muyan Zhang Tong Yuan Fei 作者单位：同济大学中德学院,上海,92 刊 名：上海汽车 英文刊名：SHANGHAI AUTO 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U4 关键词：人机工程学 汽车 研究篇6：室内设计人体工程学研究论文
室内设计人体工程学研究论文
摘要：虽然人体工程学是一门新兴起的学科，但在现代社会的发展中，随处可见该学科的影子。人体工程学与人们身处的生活环境息息相关，人们的起居空间、办公室、交通空间以及其他空间等等都考虑到室内关于人的舒适性的优化设计，包括对人的心理、生理等因素上的考虑，服务于人们的生活、学习、休闲、办公等等日常行为。本文以人体工程学的研究现状为基础，探索其在室内设计中的运用情况。
在以人为本的现代社会中，任何室内设计都要以考虑人的安全性和舒适性为前提，这是社会发展水平提升背景下人们对服务质量更高水平的追求。人体工程学的运用体现了这一理念。在室内设计中的运用，要充分考虑到室内空间环境的各个方面，以及人员结构、属性和人的心理需求特征，综合全方面的自然因素和人为因素，以满足人对自身生活空间的各种需求。所以，综合来看，人体工程学不仅要考虑到环境设计因素，更要重视人的心理需求因素，这也对室内设计者提出了更高的要求。
一、人体工程学在室内设计中的心理因素
对人心理因素的分析是人体工程学的重要内容。在进行室内设计的过程中，要充分分析人的心理行为与室内环境的关系变化，加强在采光、色彩、界面等外部因素对人心理的影响，通过对人心理行为变化与外部环境因素的关系，设计出更加人性化、科学化的室内构造，满足人的精神需求。以下是室内设计中需要研究的几点人的心理特征：
1.室内环境的人际关系心理
所谓人际关系，主要是体现在室内人口结构上。要满足在不同场景、不同空间、不同地域下空间所属个人与他人的沟通交流。要充分考虑到人们在交流方式和语言表达上的不同。要把握好室内人与人之间的交往距离，亲近的人际关系与生疏的人际关系既往的距离都有所差别。
2.室内环境的隐私性心理
每个人都有自己的心理隐私，需要一定的独立空间，这部分的独立空间主要以声音和视线进行一定程度上的隔绝。从心理上分析，对自己隐私的注重是人们必要的心理需求，这部分需求具有排他性和隐蔽性，从本质上看，对隐私的注重也是读自己人格上的尊重。室内设计固然要重视人的隐私和隐私行为，设计一些阻隔环境，以保护个人隐私，以免暴露在他人的视线和可传达的声音范围之内。充分保护个人隐私的室内设即有利于人们心理健康和工作效率。
3.室内环境的安全性、舒适性心理
相对于外部环境来说，室内环境本身更能给人一种舒适感和安全感。但是如果室内设计过于开阔或者过于繁杂，都会给人造成一种不稳定的感觉。所以室内设计者需要在环境色彩、空间采光、依托物体等多个方面进行综合考究，以满足人对安全性和舒适性的心理需求。
二、人体工程学在室内设计中的主要作用和应用体现
1.室内整体空间大小的确定
人体工程学在以人为本的基础上，依照人的需求进行合理的室内环境布局。在确定室内空间大小时，要通过专业的数据分析、社会调查以及人的物理性和生理性行为习惯进行综合考察，在充分的科学依据下进行空间面积、大小划分。
2.组合空间和使用空间的确定
室内空间组合分多钟类型，生活设施的组合，家具的组合，装饰的组合，以及其它组合。组合最基本的理念是满足人们日常活动的需要，以满足基本需求为出发点，以最便捷、最舒适的方式进行组合的最优化设计。除此之外，要对人的个性化因素进行相应的数据分析，在各物品组合方式、陈设方式上体现人的个性化需求，在家庭式的居住环境中，组合方式和使用空间要充分体现老少皆宜的`特征。
3.无障碍设计依据的确定
无障碍的室内设计主要是考虑儿童、老人、病人、残疾人、孕妇德国特殊人群的需求特征，利用人体工程学的运用，使室内环境对其造成的阻碍最小化，这就需要对其进行相对特殊的研究，构建个性化与人性化并存的室内设计方案。例如儿童具有人小、喜好玩的特点，那么对儿童房型的设计要根据儿童的人小的因素，选用较小的房型。床和座椅等设施也要根据儿童的身体特点，选用较矮的舒适的设备。儿童的房间要避免设计摆放一些比较尖锐的设备，和易碎物品等，以免儿童因好玩的天性对其误碰或发生意外等等。
4.使用者行为组织的确定
在用人体工程学进行设计时，通常要考虑到光环境、声环境、通风环境、热环境等等这些外部环境对人的影响。设计者在考虑这些因素时，切不可妄自推测，要经过精准的科学计算和耐心的调查研究，继而制定一套可行的设计方案，最后再正式展开室内设计实施工作。室内内部环境对人的影响因素主要表现在形状、色彩、光线、布局等方面。要综合外部环境和内部环境综合考量设计，满足不同人群的心理需求和对环境的基本需求。
三、结束语
总之，人体工程学在室内设计中的运用很好地弥补了简单室内设计方面的不足，充分重视人的心理需求，考虑室内环境各种因素对人心理健康的影响。如今，人体工程学在室内设计上的运用尚未达成规模，其本身也有着一些不完善的地方亟待进一步发展。
篇7：化工工艺设计的研究论文
化工工艺设计的研究论文
摘要：随着我国技术科学与经济的迅速进步，各行各业都有着很大的发展。人们的生活水平不断提升，对物质文化的要求也在不停提升。对化工工艺设计也有了更高的要求。但不可否认的是，尽管我国化工工艺设计行业相较于以前，有了很大的发展和进步，但在发展过程中难免会出现或存在一定的问题，这就需要相关工作人员及时对其解决和处理，使这些问题所造成的损失降到最低。本文根据笔者多年的研究经验，结合实际情况，围绕“”化工工艺设计的研究这一主题，进行了深入而全面的研究和分析，希望能够对相关工作人员的工作起到一定的帮助作用，并供广大读者阅读参考。
关键词：化工工艺；设计安装；重要性
这些年来，因为化工行业设计的施工项目越来越多，对具体的生产过程中工艺设计的要求也最之提升，社会各界也逐渐加大了对其的关注力度。除此之外，在衡量一个企业是否成功的标准中，化工的工艺安装设计问题也成为了重要的内容之一，这对于企业整体竞争实力的增强有着重要的作用。所以，对化工设计安装工作进行分析和研究，就显得格外重要。
1化工设计安装中存在问题的解决方法
1.1从化工设备安装与设计角度
当前，许多化工企业没有对化工设计与安装方面的工作加以足够的重视程度，所以其暴露出来的问题也越来越多。比如支架或者作台的设计问题、设备修理与检修问题、车间的控制问题等，很多返工现象的出现都是因为对这些细节没有足够重视而导致的。而如果减缓了生产的速度，就会不利于企业的发展。所以在设备的设计与安装的工作过程中，相关工作人员应当从设备的细节问题入手，着重对其进行解决，使设备的顺利运行得到充分保障。
1.2从安全问题及完善策略角度
当前，无论是进行设备的设计安装工作，还是在其他的生产过程中，安全问题总是存在。由于化工工艺有着一定的特殊性，在安全性能方面有着较高的要求。如果在具体的安装工作中，相关工作人员没有按照按照要求对其进行安装作业的话，那么就很有可能造成较大规模的破坏，毕竟许多意外事故的发生都是因为一些细节没有做好而导致的。所以，在对化工设备进行设计和安装作业的时候，一定把选好工艺材料。严格把关，确保工艺材料的质量符合相关要求和规定。一般情况下，化工工艺安装作业中，所使用材料的种类都比较多，例如中间产品、半成品、成品等。而由于不同的化工材料有着各不相同的特性，所以在使用这些材料之前，一定要做好物理性质、稳定性、化学反应方面的测试工作，并对对其进行全面的研究分析，以免在对材料使用的时候发生意外的事故。保证工作人员的生命财产安全，将危险事故发生的几率降到最低。
2化工工艺安装设计的未来展望
2.1低能耗的实现
当前，很多企业都把能源成本当成总投资中的一部分，但是，只要将化工生产中所导致的能源消耗问题解决，就可以在很大程度上降低企业的生产成本。比如，将超临界流体应用到大型的分离装置之中，其消耗的能源费用将会远远低于蒸馏、恒温共沸等技术所消耗的费用。所以，化工工艺设计安装工作在未来应当实现低能耗，来使企业的生产效率得到大大提升。
2.2基本建设投资的降低
改善设备设备、提升生产能力，是化工工艺作为密集型产生而继续前进发展的重要前提和保障，所以，降低基本建设投资费用，就需要从生产能力与装置设备这两方面入手，比如，对蒸馏塔进行改造时，所进行的Higee工艺设计工作，就明显提升了化工工艺的整体效果，使企业的经济利益得以最大化。
2.3环保意识的体现
化工行业的能源消耗较高，因此其对环境的所造成的`污染现象也成为人们所关注的重点。为了顺应“可持续发展”这一战略目标，化工企业在进行具体的生产工作时，应尽量使用那些能源消耗较少的装置设备，并回收废弃的原材料。使环境污染问题得到解决。在优化化工工艺设计的过程之中，一定要不断改进和完善生产装置，例如在面对废料排放这一问题的时候，就可以使用相关先进技术，使产生在分离工作的过程中，得到更好的分离效果。不断使产品的转化率得到提升，并使利用率能够最大化。除此之外，想要减少用水量，还可以使用HEN分析法不断使装置的规模得到缩减，这样，就能够在工艺过程中，循环使用水资源，使废水量得到明显降低。
3化工工艺安装设计的重要性
3.1提高产品实用性
以往的化工企业，没有对很多老旧的设备进行重新设计，便投入到生产中，给实际的使用效果造成非常严重的影响。而通过化工工艺的安装和设计工作，就可以在最大程度上发挥设备的使用性能，并根据不同的实际需求情况，来进行具体的设计工作，使生产与安装设计相结合。
3.2提高检修速度
因为化工行业既是高能耗行业，同时也是密集型行业，所以总会设计到许多的项目，这让有效应用化工设备成为了一个重要的问题。所以，通过工艺的安装和设计，就大大提升了设备的检修速度，使生产的可操作性得到真正实现。
4结语
作为企业生产环节中最为重要的组成部分之一，工艺工艺安装设计工作在保障设备安全、节约资金成本、提高生产效率、方面有着很大的贡献与作用。并在一定程度上促进了相关技术的进步与发展，使企业在社会效益与经济效益方面的实现提供的重要保障。因此，相关工作人员一定不要不断丰富和巩固自身工作经验，持之以恒，不懈努力，为我国化工工艺安装与设计工作的进一步发展提供更大的贡献。
参考文献：
[1]朱晓东.浅析化工工艺设计中安全危险的问题[J].化学工程与装备，，（6）.
[2]李跃云，董喜红.浅析化工工艺设计中安全危险的识别与控制[J].黑龙江科技，2015，（3）：178-179.
篇8：环保型装车工艺设计研究论文
摘要：煤化工产品多为危险品，涉及到气化、液化、干馏、焦油、固体燃料等多个方面。新时代背景下，经济发展速度越来越快，整个社会对能源需求量越来越大，石油能源供不应求，能源短缺日益突出，却给煤化工行业发展带来了新机遇。煤化工产品的广泛应用有效缓解了能源供求矛盾，缓解了能源短缺压力。但煤化工产品属于危险化学品，一旦发生泄漏不仅会给企业造成经济损失，引起安全事故，更会造成严重的环境污染问题，在装卸车作业过程中必须做好工艺设计，融入环保理念来进行科学的装卸车工艺设计，确保工艺设计的合理性，提高装卸车作业安全性和环保性。本文将针对基于环保型装车工艺设计展开研究和分析。
关键词：环保型；煤化工；装车工艺；工艺设计
1煤化工产品特征
煤化工指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料及其他化学品、能源产品的过程。煤化工开始于十八世纪，十九世纪已出现完整的煤化工体系，二十世纪煤化工已成为现代化学工业的重要组成部分，二十一世纪随着全球石油市场的不断改革，油价不断攀升，石油资源短缺问题突出，煤化工从新受到关注，煤化工产品开始被广泛应用到各个领域。煤化工产品主要是燃料产品和化工产品。可应用于溶剂、医药、香料、染料、塑料、橡胶等制品中[1]。但煤化工产品大多具有危险性。例如，甲醇无色、透明、易燃，有极强的毒性，遇热、明火、氧化剂都会燃烧，虽然在常温下对金属无腐蚀性，但发挥过程中会对机械设备表面油漆产生腐蚀[2]。另如，乙烯应用非常广泛，是目前现代化工中应用量最大的化学品，但它不仅对人体有危害，还会污染大气、土地、水环境，与空气混合后，遇明火极易引起爆炸，且属于燃烧性爆炸，破坏力极强，不易扑灭，一旦发生事故后果不堪设想。丙烯则是三大合成材料的基本原料，需要量和应用量也非常大，无色无味，易燃，危险系数极高，与乙烯一样能够引起燃烧爆炸。此外，煤制油产品，如：合成汽油、合成采油、煤油、石脑油也都属于危险品，对环境有污染，属于危险性液体，易引起火灾和爆炸。煤化工产品种类繁多大多属于液态和固态，少数为气态。装卸车作业中或运输中可能会因震动、撞击、暴露在空气中、高温引起化学变化，造成爆炸、燃烧，给国家财产造成损失，给人身安全带来威胁[3]。因此，在装卸车作业中，必须做好工艺设计，充分考虑不确定性因素，考虑到污染问题，保证煤化工产品装卸车的安全性和环保性。
2煤化工产品装卸车基本情况
近年来，我国煤化工行业发展一直保持着良好的发展势头，多个煤炭资源丰富地区建立了煤化工基地。随着煤化工项目的大规模建设，煤化工产品运输与装卸车问题受到广泛关注[4]。由于我国煤化工物流尚处于起步阶段，目前大体上分为：自营物流和外包物流两大类，以自营物流为主。煤化工产品物流运输中装卸车作业非常重要，通过前文对煤化工产品特征的分析可以知道煤化工产品易燃、易爆，具有较强毒性，如运输或装卸车作业过程发生事故后果十分严重。但当前我国煤化工运输与装卸车过程中存在着许多问题，污染问题十分突出，易发生泄漏。传统装车工艺由于管线与汽车槽车密封帽存在缝隙，装车过程难免油气外溢。这不仅会造成资源的浪费，导致装卸作业成本增加，更会造成环境污染，甚至诱发事故，尤其是液体和气体产品装车，加强装卸车工艺设计势在必行。
篇9：环保型装车工艺设计研究论文
通过前文分析不难看出环保型装车工艺设计融入到煤化工行业的重要性和必要性。在具体设计中要考虑到设计方案的环保性，结合煤化工产品特点来设计。环保型装车工艺系统包括：精确装车系统、自动采用系统、防尘系统等配套设施。
3.1精确装车系统的应用
精确装车系统能够将物料按规定重量连续自动称重，并转入车中，是实现装卸车自动化、智能化的关键系统，直接影响着装卸车作业效率，该系统由：称重系统、液压系统、电控系统、主体结构、装车机械设备等几大部分构成。煤化工产品装卸车工艺设计中应积极融入精确装车系统，该系统可多次称重，能够满足不同车型工艺要求，能够大大降低装载误差率，达到节能环保目的，实现装车自动化、智能化，装车效率明显提高，装卸成本得到了降低。新时代背景下，能源市场竞争日益激烈，且煤化工项目规模越来越大，进行自动化、智能化装车改革已成为现代煤化工装卸车作业的主流方向。且该系统中装车系统采用装载误差自动补偿技术，装载精读非常高[5]。另外，系统信号传输采用数字信号，具有较强的抗干扰功能，更融入了传感技术，在提高称重精准度的同时，更缩短了读数时间，很显然环保型装车系统要优于传统装车系统。
3.2辅助设备的选择
辅助设备的选择非常重要，是整个装卸工艺设计的核心内容之一，是实现环保装卸车作业的关键。辅助设备包括：自动采样系统、封闭仓、防尘系统等。封闭仓选择要结合产品特点和工艺要求，要具有高热反射率和低热辐射等优点，具有较好的密封性，能够防止油气外溢，减少污染，能够降低能源的消耗。此外，封闭仓必须坚固，具有较强的强度和稳定性。防尘系统应采用自动系统，融入变频技术，传统防尘系统持续运作，能耗问题突出，却无法达到良好的防尘效果。而自动化防尘系统，通过与变频技术的融合，可自动判断装卸现场实际情况，根据实际需要自动调节防尘效果，以降低防尘系统的整体能耗，节约电能和劳动资源，实现装卸现场自动化、智能化防尘。自动采样系统能够对不同物料进行安全采用，可大大装卸、采样工作难度，避免安全事故的发生。
3.3压缩机加装卸法的应用
压缩机装卸法是目前较为常见的装卸法，这种装卸法安全、实用，能够有效降低能耗和污染。在具体应用中先要排空储罐与槽车间的管道，安装压缩机，用压缩机将需灌注的储罐中的物料抽出，然后进行加压送到排空的槽车中，使槽车中的物料压力升高，降低储罐中的压力，使储罐与槽车间产生压力差，利用压力将物料灌注到需要的.储罐中。该工艺作业速度快，生产能力强，能够实现多槽车同时作业。但实际应用中必须做好压力控制，避免空气的渗入，以免发生爆炸，具体作业参数的设计要根据生产情况而定。
3.4泵装卸法的应用
泵装卸法在应用中必须要做好泵的选择，泵的选择直接影响到后续作业中的泵能耗与作业效率。泵选择要根据作业量和煤化工产品特点，选择低能能耗环保型的泵，要保障泵的经济性、实用性、适用性。在选定合适的泵后，将泵安装到槽车与储罐间的管道上，然后利用泵进行排空和灌注，排空与灌注中必须要做好现场记录和监控，确保现场安全，降低事故率。但这种装车方法不能去除罐车内的蒸汽，可能会对运输造成影响，为了避免蒸汽的出现，要解决好泵入端的净压头问题。这种方法在装车时应用优势明显，但在卸车中具有一定局限性，所以具体应用中要结合装卸车实际情况，确定好作业参数要求，避免安全事故的发生。
4结语
新时代背景下，人类社会对能源的需求量越来越大，能源短缺已经成为制约经济发展的重要因素，石油资源的匮乏使煤化工得到了空前发展。目前煤化工产品已被应用到各个领域当中，但煤化工产品属于危险品，在运输及装卸车过程中都具有一定危险性，若发生泄漏或事故，不仅会引起安全事故，更会污染环境，因此必须要做好装车工艺设计，确保装卸车过程的环保性和安全性。
参考文献：
[1]曹湘洪，李广新.实现我国煤化工、煤制油产业健康发展的若干思考[J].化工进展,,01:80-87.
[2]汪寿建，赵文浩.国内外新型煤化工及煤气化技术发展动态分析[J].化肥设计,2013,01:1-5.
[3]徐伟.全面战略成本管理视角下新奥煤化工企业的成本管理优化研究[D].华东理工大学,,02:4-6.
篇10：明式圈椅设计理念对人机工程学的影响论文
明式圈椅设计理念对人机工程学的影响论文
一、圈椅设计理念在现代人机工程学的体现
（一）圈椅造型所体现的科学性与功能性
如果我们仔细观察圈椅的形态，我们可以看出圈椅的整体造型似乎没有绝对理论上的直线，而是由曲线、弧线或自由曲线构成，形态呈现S型、C型、u旋型等。正如人的体态和结构一样，没有一条完全意义的直线。圈椅之所以会采用曲线的构造特征，其主要是依据人在坐椅时身体形态的动静变化和舒适程度而定。首先，“靠背板”是承托人体脊背后靠压力的主要构件。圈椅剖面所示，圈椅的“靠背板”呈现“S”形曲线，有内凹与外凸的起伏变化。从近代人体解剖学来看，人的脊椎在自然状态下就是呈现“S”形曲线。如图4圈椅的“靠背板”设计就是根据人体在休息时脊椎自然向后倾斜的放松状态，而将“靠背板”设计成与脊柱的凹凸起伏相吻合的“S”形曲线，并同时将“靠背板”与“座面”的衔接处有意构成100度的钝角。这样的处理方式其目的在于使人在坐椅时，后背与椅子“靠背板”之间形成较大的接触面，避免90度夹角造成的呆板疲劳，使人的肌肉骨骼组织可以得到充分的休息，缓解疲乏，产生舒适感。这些设计要素的注入与实施都与现代人机工程学所强调的家具使用功能的舒适、便捷性的观念相一致。因此，从圈椅“靠背板”的造型设计上可以看出人性化设计，体现现代人机工程学的理念。其次，“扶手”构件的形态和功能也含有人机的理念。圈椅的扶手名为“椅圈”。由于形似月牙，又可称为月牙扶手。从功能上讲，扶手的设计可使人的手臂有依靠之地，将人处于稳定的状态，得到全面的放松。而当人改变坐姿或站立时，扶手作为力学上的支点可以为人提供支柱。这种细小环节的考虑，都能充分体现“圈椅”的人性关怀设计。而圈椅的扶手在高度尺寸的制定上也与近代人机工程的研探有着契合之处，近代人机工程学表明座椅扶手的高度应设置在人的手臂可以自由放下为宜，不宜过低过高。“圈椅”“扶手”的最低点高度控制在910mm左右与近代人机学的要求吻合。而对于圈椅采用曲线、弧线造型的又一重要原因在于视觉矫正。圈椅在形体构件的铸造中，沿用古代建筑中常用的建造方式，明显采用如侧脚、收分、与卷杀等手法。圈椅前腿的下截的内距比前腿上截的内距要长一些，构成了上小下大的梯形格局，明显看出侧角的做法。而收分则是每个单体结构自上而下，采用下面的直径大于上面的直径的做法，卷杀则是将预制构件切磨成富有柔美弹性的外形，其轮廓由小折线或曲线构成，以小直求曲，最终形成带有弧线的形态。这也就是为什么明式家具没有绝对的直线的理论所在。侧脚、收分在靠背椅、长凳、圈椅、条柜等明式家具中也都有明显的使用。这种做法一方面不仅在力学上有良好的支撑效果，另一方面在人的视觉上达到了一种合理的稳定性和审美趣味，从理论上如果将所有的物件做成直线，上下没有区分，最后从视觉上看这个家具会呈现上宽下窄的视觉不稳定局面，如用侧脚等“法式”制作，则会在力学和人的视觉上达到稳定的效果。最后，圈椅采用弧线的造型，运用簧钡仁址ǎ还可以使圈椅不同部位在面与面，构件与构件之间的衔接处形成圆滑的倒角，体现使用时的舒适性。从安全角度来说，经过倒角、弧线的处理在人使用的过程中增加了安全系数。而从使用舒适的角度来说，人在座椅时，弧线、圆润的截面转折要比生硬直线90度的截面舒服的多，从这一点我们可以看出圈椅的设计在对人的使用感受方面的考虑是全面性的，符合近代人机工程学的理念。因此，从以上对圈椅造型、制作法则和视觉矫正、细节处理等方面的分析来看，“圈椅”在使用功能的便捷性和感官的美学上，都完美的体现人机工程学的理念。
（二）圈椅的比例与尺度在人机工程中的科学再现
从圈椅的整体组成部分来看，分为上半部（坐身）和下半部分（坐具）两部分，上部与下部的比例关系比较适宜，上半部（坐身）的高度是依据人倚靠座椅时脊背至腰椎的高度而定，而下半部分（坐具）则是根据人双腿自由弯曲后，坐骨与落脚之间的长短来制作。而在坐具之间的脚踏也是配合座椅整体使用的舒适来设计的。从整体的比例关系以及分层设计的考虑过程，已经体现现代人机工程设计思维。通过对留存家具的测量我们发现，明式家具在尺寸上的“合度性”与“宜人性”也与近代人机学在尺度的要求不谋而合。如图6圈椅所示，座深尺寸一般都在480mm左右，座宽在620mm上下，座高在440―520mm之间，脚踏板多控制在90―100mm之间，这都是明式家具在设计座椅时将脚、臀、背等三个支点作为考虑的节点要素而定的，其中从膝盖到脚的高度控制在430―520mm上下与人机工程将坐高定在420mm―520mm相吻合，充分体现圈椅制作的合“度”与使用时的宜人、舒展，便捷的特点。
（三）圈椅形式美的艺术性在人机工程的体现
明式座椅从大的结构到小的部件，都有曲线的特征，每个结构曲线都有曲中带直，曲而不弯，柔而不软的特性。此种形式仿佛有中国壁画线描之功力，曲线中带有刚劲，刚劲中又不乏柔美。这种设计理念正是中国文化外柔内刚的体现。圈椅在诠释中国传统文化的过程中，也蕴含了很多现代美学的.理论。如图7圈椅的月牙扶手所示。圆形在空间几何形态中被世人认为是最完美的形状，而人的心理形态和视觉倾向也在向往完美的实物。“椅圈”从平面上看，成圆环状，有内敛向心性，没有被完全的封闭，而人的视觉补足倾向，常会把缺失的形状将其补足，如果圈椅只是个圆环，那么它现在的力学中点都在圆心上，有向内的力学感觉。可是巧妙的是圆环在拐角的位置峰回路转，给了整体一个向外的张力。使得原先向内的向心力减弱而增加了向外的张力，两种力相互依存相互转化，到达了一种平衡静止的状态。无论从力的原理和美学上还是人的视觉和心理上到达了高度的统一和平衡，是“用”与“赏”的完美结合。而现代人机工程学在注重功能合理与舒适的基础上，也同时强调使用对象的美观，可以说，圈椅的“美型”之式与人机工程提倡的“美理”之念十分一致。同时，中国的明式家具在制作工艺上全部使用榫卯结构，全部采用木材没有任何的金属构件。其圈椅的用材广泛并多以黄花梨、紫檀、鸡翘木、榉木等材质较坚韧的木质为主，而尤以黄花梨的制品留存较多。明式家具木质材料制地柔软、耐久实用、亲和力强，其材料的性能无任何污染，对人的健康十分有益。而采用与人相宜材料并强调触觉舒适的体验是现代人机工程学科强化的一大要点，圈椅的材料选择正与现代人机工程学提出的概念相吻合。
二、圈椅对现代欧洲家具的影响
明式圈椅完全以功能使用为主导，并兼顾形式美的设计理念，在世界家具历史上较早的真正做到功能与形式完美的结合。其自身优美简洁的造型、合理科学的结构、韧性细腻的材质，都与现代设计的思想契合一致。而作为中华器具文化的代表，圈椅独有的艺术“感染力”也对欧洲家具的设计产生影响。丹麦设计师汉斯瓦格纳在受到明式“圈椅”的启发后，设计了“中国椅”系列作品。其作品是对传统经典家具的一次“现代化”诠释。而设计灵感的来源正是取自明式“圈椅”以“用”为根本，以“榫卯”为制法，以“模数”为体例，用“材”取于天然、塑“形”出于神笔的理念，最终使作品到达“利”“寓”“型”兼备的艺术境界。而明式圈椅在设计和制作手法上摈弃浮华装饰，运用科学的人机工程理念，在造型设计上形成了“简而不空、少而含多”的特点，这种理念与欧洲现代设计提出“少就是多”的理念有着异曲同工之妙。只是明式圈椅在文化传达上更为含蓄、内敛，需要人去亲自体会、挖掘，方能感受它的独特韵味。汉斯瓦格纳设计的“中国椅”作为中西家具“融合”的一个亮点将圈椅的特点与现代家具的发展理念和当代都市人群的审美需求与生活习惯完美的结合在一起，是传统家具理念与现代设计手法的一次新的尝试与突破。同时，也证明了明式圈椅所蕴含着现代设计的精神，其本身的设计理念具备人机理念的科学性与前瞻性。
三、结语
以木质材料为主，以榫卯工艺为制法的中国木作家具在世界家具设计史上占有重要的地位。明式圈椅作为中国家具史上的顶峰之作，其设计理念、形态造型都与近代人机工程学的理念有相吻合之处。而这种“藏古作之法、预今理之念”的设计“潜意识”，还应对以后的中式家具以及欧式现代家具的探索与发展带来借鉴与启迪。
篇11：承受液体压力铸件工艺设计研究论文
承受液体压力铸件工艺设计研究论文
摘要：通过某型铣头体铸件两种不同工艺方案的分析对比和生产验证，选择出合理的工艺设计方案，对具有防渗漏要求的铸件工艺进行探索。
关键词：油压;渗漏;致密性和均匀性;逐层凝固;补缩冒口
机床铸件中有许多零件需要承受一定的油压，这类铸件内部组织必须要致密且均匀，如果铸件的内部有缩松或缩孔，零件在油压的作用下将会产生渗漏现象导致零件报废，影响生产周期和增加生产成本。以某型铣头体铸件为例，其具体情况如下：零件要求承压部位外壁为圆筒形状，最大壁厚为76mm，最小壁厚为20mm；质量为300kg，材质为HT300。在机床使用中，该零件要求承受的油压为8MPa，持续承受压力时间为4h，运行过程中不允许有渗漏现象。在首次工艺设计中试生产5件，在试压时发现5件均有渗漏现象，其中2件渗漏严重。经对工艺进行分析后发现，在铁液凝固时，由于工艺设计不合理造成上下两部分材质致密性不均匀，在铸件上箱部分形成内部缩松严重，因此铸件经受油压时会产生渗漏现象。
1首次工艺方案
该工艺采取一箱一件，将铸件横放，从铸件径向分型，一半铸件在下箱，一半铸件在上箱，内浇道设置为两道，浇注系统采用封闭式浇注，在铸件的两端头分别放置补缩冒口，如图1所示。铁液化学成分及浇注温度范围如表1所示。该工艺方案，采用3t铁液共计浇注5件，在加工过程中铸件表面目测没发现任何铸造缺陷，但是在试压时5件均发生渗漏现象，其中2件渗漏十分严重。对工艺复查后发现，渗漏部位都在铸件上箱部分铸件的最高部位，为此对渗漏较严重的铸件采取破坏性试验，发现在铸件所处上箱部分最高点处铸件内部组织明显有缩松现象,如图2所示。从破坏后整个铸件断面看，明显存在组织极不均匀，上箱部分铸件组织有明显缩松、缩孔且组织致密性差且不均匀，这是铸件产生渗漏的主要原因[1]。由于所生产的零件在试压过程中全部产生渗漏现象，因此对现行工艺优劣性进行分析和研究。
2工艺优劣性分析
优势：由于零件形状整体为圆柱形，采用第一种工艺方案造型简单，泥芯定位准确，浇注时不易偏移，所生产铸件内部尺寸精确度较易控制，同时铸件不易发生底漏现象。劣势：由于该零件的结构特点，若采用该工艺，将有一半铸件在上箱，因此铸件的补缩冒口压力头较小不利于铸件补缩。更为重要的是，从零件的结构上来看主要由两台圆柱构成，采用该工艺方案在铸件凝固过程中形成上箱部分铸件最高点面积小、凝固快、不利于补缩冒口对其补缩，同时在铸件凝固过程中上箱部分铸件铁液对下箱部分铸件形成补缩效应[2]，因此上箱部分铸件组织致密性不如下箱部分铸件，同时在上箱部分铸件最高处极易形成缩松或缩孔。虽然在最高点放置补缩冒口能避免缩孔的产生，但不能有效避免铸件内部缩松的产生，铸件整体材质的致密性和均匀性较差，在下箱部分铸件的致密性明显优于上箱部分，因此，如果铸件要求承受液体压力的情况下，铸件上箱部位极易产生渗漏现象。
3新工艺方案
通过对工艺方案进行分析后得出结论,要有效解决铸件渗漏现象，必须使承受液压部位铸件组织致密且均匀，同时内部不能出现任何缩松现象。基于这一理念采用了顺序凝固原理来重新设计铸造工艺[2]，新工艺方案如图3所示。该工艺采取一箱一件，将整个铸件立起来放置在下箱，铸件要求承压部位放置在最底面，两道内浇道设置在铸件底面，浇注系统采用封闭式浇注，铸件最顶面设置两个补缩冒口。
4新工艺优劣性分析和评估
优势：采用该工艺设计方案，将铸件立起来制作，铸件模样为整体木模，能确保铸件外形尺寸精确，有效避免配箱时错箱可能性；更重要的是，采用该工艺方案将铸件要求承受油压的部分整体放置在最下端侧面，因铸件在凝固过程中处于逐层凝固方式，最下端铁液最先凝固，上端尚未凝固的铁液在重力作用下对其进行补缩，因此，该部分铸件组织致密从而有效解决下端部分铸件微观缩松现象，对铸件防渗漏起着决定性的作用。并且同一水平面上的部分铸件冷却速度基本相同，从而使整体的铸件组织均匀，有效解决了第一种工艺设计方案带来的组织和致密性不均匀及局部地方缩松所导致渗漏等缺陷，同时该工艺方案铸件全部处于底箱，冒口在上箱，从而使冒口压力增大，更能有效对铸件进行补缩。劣势：采用该工艺设计方案，配箱时泥芯定位较第一种方案困难，如果固定不稳，浇注时有漂芯的'可能性；采用该方案比第一种方案多摏出一个平底箱，从而增加劳动强度，若卡箱不注意，在浇注时漏箱的可能性增大。采用新工艺后，同时制作5件，采用3t铁液进行浇注，其铁液化学成分及浇注温度如表2所示。
5新工艺方案生产验证
采用新工艺制作了5件试验件，在加工过程中目测未发现任何缺陷，加工完成后对5件零件进行试压测试，5件均未发生漏油现象，满足设计要求。随后又进行了4个批次的生产，共计生产46件，其中两件由于夹砂导致报废外，其余44件铸件在试压时均未发生渗漏现象，完全达到了设计要求。
6结论
每一种铸造工艺设计方案都有其优劣性，因此，在设计铸件工艺方案时应考虑到铸件使用时的具体要求，若有承受油压时必须首先考虑承压部分组织的均匀性和致密性，并结合铸件的具体形状尽量使零件承压部分铁液凝固方式趋向于逐层凝固方式且处于最先凝固，以获得良好的致密性，并使同一水平面上的部分冷却速度相同，以达到铸件组织均匀的目的，这样能有效防止零件在承受油压时产生渗漏现象。
参考文献
［1］李庆春.铸件形成理论基础［M］.北京：机械工业出版社，1982.
［2］郝石坚.现代铸铁［M］．北京：冶金工业出版社，.
篇12： 抗震设计方法研究的论文
抗震设计方法研究的论文
摘要：
文章阐述了抗震设计方法的转变，并介绍了两种不同设计方法的优缺点，对能量分析方法在抗震结构计算中的应用进行了分析。
关键词：
推覆分析方法；结构能量反应分析；地震动三要素；耗散能量
目前世界各国的抗震设计规范大多数都以保障生命安全为基本目标，即“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防水准，据此制定了各种设计规范和条例。依此设计思想设计的各种建筑物在地震中虽然基本保证了生命安全，却不能在大地震，甚至在中等大小的地震中有效的控制地震损失。特别是随着现代工业社会的发展，城市的数量和规模不断扩大，城市变成了人口高度密集、财富高度集中的地区，一般的地震和1995年的日本阪神地震，造成了巨．大的经济损失和人员伤亡。严重的震害引起工程界对现有抗震设计思想和方法上存在的不足进行深刻的反思，进一步探讨更完善的结构抗震设计思想和方法已成为迫切的需要。上个世纪九十年代，美国地震工程和结构工程专家经过深刻总结后，主张改进当前基于承载力的设计方法。加州大学伯克利分校的J.P.Moehlelll提出了基于位移的抗震设计理论；日本建设省建筑研究院根据建筑物的性能要求，提出了一个有关抗震和结构要求的框架，内容包括建议方案，性能目标，检验性能水准等：我国学者已认识到这一思潮的影响，并在各自研究领域加以引用和研究，如王亚勇、钱镓茹、方鄂华、吕西林分别发表了有关剪力墙、框架构件的变形容许值的研究成果，程耿东采用可靠度的表达形式，将结构构件层次的可靠度应用水平过渡到考虑不同功能要求的结构体系，王光远把这一理论引入到结构优化设计领域，提出基于功能的抗震优化设计概念。
我国现行的结构抗震设计，主要是以承载力为基础的设计，即用线弹性方法计算结构在小震作用下的内力、位移；用组合的内力验算构件截面，使结构具有一定的承载力；位移限值主要是使用阶段的要求，也是为了保护非结构构件；结构的延性和耗能能力是通过构造措施获得的。结构的计算分析方法基本上可以分为弹性方法和弹塑性方法。当前在建筑结构抗震设计和研究中广泛地采用底部剪力法和振型分解反应谱法等。这些方法没有考虑结构屈服之后的内力重分布。实际上结构在强震作用下往往处于非线性工作状态，弹性分析理论和设计方法不能精确地反映强震作用下结构的工作特性，让结构在强震作用下处在弹性工作状态下工作将造成材料的巨大浪费，是不经济的。
随着人们认识的提高，结构的地震反应分析设计方法经过了两个文献的转变：(1)静力分析方法到动力分析方法的转变。2)从线性分析方法到非线性分析方法的转变。其中动力分析方法就经过了从振型分解反应谱法到时程分析法、从线性分析到非线性分析、从确定性分析到非确定性分析的三个大的转变。作为一种简化实用近似方法，目前的推覆分析方法(Push—overAnalysis)受到众多学者的重视。它属于弹塑性静力分析，是进行结构在侧向力单调加载下的弹塑性分析。具体做法是在结构分析模型上施加按某种方式(研究中常用的有倒三角形、抛物线和均匀分布等侧向力分布方式)模拟地震水平惯性力作用的侧向力并逐步单调加大，使结构从弹性阶段开始，经历开裂、屈服直至达到预定的破坏状态甚至倒塌。这样可了解结构的内力、变形特性和能量耗散及其相互关系，塑性铰出现的顺序和位置，薄弱环节及可能的破坏机制。这种方法弥补了传统静力线性分析方法如底部剪力法、振型分解法等的不足并克服了动力时程分析方法过程中，计算工作量大的问题，仅用于近似评估结构抵御地震的能力。但是，传统的推覆分析方法基本上只适用于第一振型影响为主的多层规则结构，对于高层建筑或不规则的建筑，高阶振型的影响不容忽视，并且对于非对称结构，还必须考虑正、反侧反推覆的不同所带来的影响。此外推覆分析方法无法得知结构在特定强度地震作用下的结构反应和破坏情况，这限制了它在抗震性能设计中的使用。地震动能量是刻画地震强弱的综合指标，它综合体现了地面最大加速度和地震持时两个反映地面运动特性的`重要因素。结构地震反应的能量分析方法是一种能较好地反映结构在地震地面运动作用下的非线性性质及地震动三要素(幅值、频谱特性和持时)对结构抗震性能影响的方法。地震时，结构处于能量场中，地面与结构之间有连续的能量输入、转化与耗散。研究这种能量的输入与耗散，以估计结构的抗震能力，是结构抗震能量分析方法所关心的问题。结构在地震(反复交变荷载)作用下，每经过一个循环，加载时先是结构吸收或存储能量，卸载时释放能量，但两者不相等。两者之差为结构或构件在一个循环中的“耗散能量”(耗能)，亦即一个滞回环内所含的面积。能量等于力与变形的乘积。一个结构(构件)所耗散的地震能量多，不仅因为它承担了较大的地震作用，还因为它产生了较大的变形。从这个意义上来看，耗能构件是用它自身某种程度破坏所作的牺牲，来维持整个结构的安全。所以，每次大的地震作用之后，人们看到那些没有其它途径耗散所吸收的地震作用的能量的结构，只有通过结构自身的破坏来释放所有的多余能量。因此，结构的抗震设计应当注意保证结构刚度、强度和变形能力的协调与统一，如结构的延性设计就是在传统的单一强度概念条件下进行的弹性抗震设计的基础上，充分考虑结构和构件的塑性变形能力，在设防烈度下允许结构出现可能修复的损坏，当地震作用超过设防烈度时，利用结构的弹塑性变形来存储和消耗巨大的地震能量，保证结构裂而不倒。
能量法在近半个世纪的研究中发现较快，但由于地震本身的复杂性能量与结构反应之间的关系仍需我们进行进一步的探索。
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