基于人機(jī)工程學(xué)的老年人輪椅舒適性及其輕量化研究
本文關(guān)鍵詞:基于人機(jī)工程學(xué)的老年人輪椅舒適性及其輕量化研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:面對(duì)老齡社會(huì)的來(lái)臨,將會(huì)有越來(lái)越多的行動(dòng)不便的老人使用輪椅。那些長(zhǎng)時(shí)間坐在輪椅上的老年輪椅用戶,往往隨著使用時(shí)間的持續(xù)就會(huì)產(chǎn)生疲勞和不適感。因此,研究適合老年人需要的舒適性輪椅將成為輪椅研究領(lǐng)域的一個(gè)重要任務(wù)。然而調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前專門(mén)針對(duì)老年人輪椅的舒適性方面國(guó)內(nèi)還沒(méi)有人進(jìn)行過(guò)研究。正是基于此,本課題結(jié)合老年人的身體結(jié)構(gòu)特征,主要依據(jù)輪椅舒適性設(shè)計(jì)相關(guān)理論,綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助工程的設(shè)計(jì)方法,,從靜態(tài)舒適性和輕量化方面進(jìn)行研究。 本論文基于人機(jī)工程學(xué)原理,首先根據(jù)老年人的人體測(cè)量數(shù)據(jù),進(jìn)行輪椅的主要外形尺寸的概念設(shè)計(jì)。然后研究了老年人坐姿狀態(tài)下的舒適性生理特征,并根據(jù)舒適坐姿體壓分布和脊柱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),研究舒適性坐墊和靠背曲面設(shè)計(jì)方法。最后應(yīng)用PRO/E建立輪椅三維模型,把PRO/E模型導(dǎo)入I-DEAS,完成對(duì)坐墊和輪椅車架建立幾何模型、劃分網(wǎng)格、施加邊界條件的有限元建模過(guò)程,再進(jìn)行坐墊和車架有限元分析,通過(guò)在后處理模塊中觀察計(jì)算結(jié)果,得出其應(yīng)力分布情況,在此基礎(chǔ)上對(duì)輪椅車架進(jìn)行輕量化改進(jìn)。本論文靜態(tài)舒適性研究部分,通過(guò)分析老年人輪椅靜態(tài)特性參數(shù)對(duì)用戶疲勞反應(yīng)的影響,為輪椅靜態(tài)舒適性的評(píng)估奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)有限元分析部分為相關(guān)工程實(shí)踐提供了有效的檢驗(yàn)手段。
【關(guān)鍵詞】:人機(jī)工程學(xué) 老年人 輪椅 舒適性 輕量化
【學(xué)位授予單位】:大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2006
【分類號(hào)】:TH789
【目錄】:
- 第一章 緒論9-15
- 1.1 課題研究背景及意義9-10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
- 1.3 本課題研究主要工作13-14
- 本章小結(jié)14-15
- 第二章 人機(jī)工程學(xué)概述15-24
- 2.1 人機(jī)工程學(xué)簡(jiǎn)介15-18
- 2.1.1 人機(jī)工程學(xué)定義15
- 2.1.2 人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展15-18
- 2.2 人機(jī)工程學(xué)研究的內(nèi)容與方法18-21
- 2.2.1 人機(jī)工程學(xué)研究?jī)?nèi)容18-20
- 2.2.2 人機(jī)工程學(xué)研究方法20-21
- 2.3 人機(jī)工程學(xué)體系及其在本課題中應(yīng)用21-23
- 2.3.1 學(xué)科體系21-22
- 2.3.2 人機(jī)工程學(xué)在本課題中的應(yīng)用22-23
- 本章小結(jié)23-24
- 第三章 人體測(cè)量學(xué)及老年人人體尺寸確定24-35
- 3.1 人體測(cè)量學(xué)基本知識(shí)24-28
- 3.1.1 人體測(cè)量學(xué)定義24-25
- 3.1.2 人體測(cè)量學(xué)分類25
- 3.1.3 影響人體測(cè)量的主要因素25-26
- 3.1.4 人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)26-28
- 3.2 設(shè)計(jì)用人體模板28-33
- 3.2.1 需要參考的立姿人體模板的部分尺寸29
- 3.2.2 需要參考的坐姿人體模板的部分尺寸29-32
- 3.2.3 坐在輪椅上的人體模型尺寸32-33
- 3.3 本課題中的老年人人體尺寸的推出33-34
- 本章小結(jié)34-35
- 第四章 老年人輪椅的靜態(tài)舒適性研究35-50
- 4.1 輪椅靜態(tài)舒適性原理35-39
- 4.1.1 舒適坐姿的生理形態(tài)35-37
- 4.1.2 坐態(tài)體壓分布37
- 4.1.3 合理的體壓分布對(duì)肌肉及血液循環(huán)的影響37-39
- 4.2 老年人輪椅舒適性坐墊曲面研究39-43
- 4.2.1 坐墊曲面形狀與尺寸確定39-42
- 4.2.2 坐墊材料42-43
- 4.3 老年舒適性輪椅靠背研究43-47
- 4.3.1 脊柱的受力分析43-45
- 4.3.2 老年人舒適性輪椅靠背曲面45-47
- 4.4 老年人舒適性輪椅扶手與腳踏板47
- 4.5 老年人舒適輪椅的整體結(jié)構(gòu)47-49
- 本章小結(jié)49-50
- 第五章 老年人舒適性輪椅有限元分析50-66
- 5.1 有限元法基本原理與方法50-53
- 5.1.1 有限元法基本原理50-51
- 5.1.2 有限元方法與步驟51-53
- 5.2 I-DEAS軟件簡(jiǎn)介53-54
- 5.3 本課題主要應(yīng)用的 I-DEAS模塊54-55
- 5.3.1 I-DEAS主建模(Master Modeler)模塊54-55
- 5.3.2 模擬(Simulation)模塊55
- 5.4 坐墊有限元分析55-58
- 5.4.1 坐墊幾何模型建立55
- 5.4.2 網(wǎng)格劃分55-56
- 5.4.3 邊界條件的確定56
- 5.4.4 計(jì)算結(jié)果分析56-58
- 5.5 輪椅結(jié)構(gòu)有限元分析58-65
- 5.5.1 輪椅骨架模型的簡(jiǎn)化與建立58-60
- 5.5.2 模型的網(wǎng)格劃分60-61
- 5.5.3 邊界條件的設(shè)定61-62
- 5.5.4 計(jì)算結(jié)果分析62-64
- 5.5.5 輪椅輕量化改進(jìn)分析64-65
- 本章小結(jié)65-66
- 結(jié)論與展望66-67
- 參考文獻(xiàn)67-70
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-71
- 致謝71
【引證文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于人機(jī)工程學(xué)的老年人輪椅舒適性及其輕量化研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):257492
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