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[硕士论文] 陈亮
机械工程 宁夏大学 2018(学位年度)
摘要:采用自动化设备去取代手工生产已成为一种必然趋势。本文以LED为例,通过研制一款用于LED装配的自动锁螺丝设备,提高LED装配效率并降低用人成本。综合文献资料及对现有自动螺丝机进行分析研究,选择了运动方案,并进行了结构设计和控制系统设计。选用的运动方案为送钉、移动、锁付。送钉采用吹气式送钉结构,移动采用电缸作为机械臂的驱动,锁付设计为气缸驱动。在机械结构的设计中,先对电缸、气缸、导轨、电动螺枪、自动送料装置等标准件进行选型,然后设计型材架、工作平台、工装夹具以及其他零部件。控制系统选择SIEMENS的PLC作为主控,主要用于实现送钉、移动、锁付3个动作,并采用DGUS屏设计人机交互界面。通过对应的软件编程实现了自动锁螺丝设备控制系统的自动控制。并对机械结构和控制系统进行调试,满足使用要求。最后针对研究工作进行了总结并分析了本课题设计的自动锁螺丝设备的不足之处以及未来的改进方向。
  本课题所研究的自动锁螺丝设备具有开发简单、成本低、装配效率高、易于安装等优点。非常适合LED、电子产品、小家电等劳动密集型企业的使用。
[硕士论文] 张振京
机械工程 山东大学 2018(学位年度)
摘要:随着我国高速铁路建设的迅速发展以及对于整体建设质量要求的提高,国家对于各类铁路建设设备工具提出了更加严格的要求。近些年来,对部分铁路沿线钢桥螺栓进行安全监测后发现部分螺栓出现因螺栓拧紧工具控制精度低以及可靠性差的原因造成的超拧或欠拧甚至扭断的现象,极大的影响了整体铁路建设的质量以及沿线火车的安全性能。因此,开发一款新型的满足实际工程所需的嵌入式高强度螺栓拧紧扭矩扳手已经成为了我国铁路钢桥建设的一个十分迫切的需求。
  本文对螺栓拧紧方法以及国内外电动定扭矩拧紧扳手发展与现状进行了介绍,通过分析现有扳手功能和性能的不足阐述了课题研究的意义。本文针对现有桥梁电动拧紧扳手的不足,在深入分析新型扭矩扳手功能需求的基础上,提出了新型钢桥高强度螺栓电动定扭矩拧紧测控系统的总体方案。
  通过对新型扭矩测控系统需求资源的分析确定了以STM32F103RET6为硬件控制核心,并完成各个硬件控制模块的选型和分析,确定了整个测控系统硬件方案和软件方案的设计。在确定总体方案后,通过进行硬件电路设计和软件底层驱动以及功能程序的编写完成了项目需求的人性化的显示和提示引导界面、实时扭矩显示模式、峰值扭矩控制模式、参数设置、静态标定和快速标定功能、时间信息与二维码信息采集存储的功能,同时还加入了转角法辅助控制、GPRS无线数据传输以及本地螺栓拧紧数据存储等功能,满足了项目功能实际需求。
  本文采用螺栓扭矩控制误差系数补偿的方式提高了整体扭矩控制的精度。同时,通过对不同型号建立控制误差补偿系数库实现了不同螺栓扭矩控制的快速输出扭矩设定以及高精度定扭矩控制的功能。另外,课题通过对标准扭矩仪表工作机理的分析与研究,提出了扭矩传感器快速标定功能,较大的减小了扭矩传感器标定的时间和难度。最后,为了保证扭矩扳手整体功能的可靠性和安全性,针对其中故障危险模块以及常见故障进行了故障自诊断设计以及故障容错设计以保证扭矩扳手的可靠性。
  高强度螺栓电动拧紧扳手经过实际工程测试效果良好,其完善的功能、可靠的扭矩控制使得该扭矩扳手具有一定的使用价值和参考意义。
[硕士论文] 蒋正顺
机械工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:随着社会生产力的不断提高,人民的生活水平也成上升趋势,在生活和生产方式上有了很大的改变,燃气具的出现就是其中之一。压电点火器作为燃气具中的点火装置,一直以来深受各燃气具生产企业的欢迎。根据对目前点火器生产企业的调查研究发现,对于点火器生产过程中的落线清胶和捆扎工作,企业多采用人工作业的方式。此种方式具有工作效率低、劳动强度大等缺点,因此研制出一台对点火器落线清胶的设备具有重要的意义。
  本论文在企业合作项目的支持下,对点火器自动落线机的关键技术进行研究。主要研究内容为:
  通过市场调研和企业需求分析,确定自动落线机的基本技术要求;对自动落线机进行功能分析、工作流程设计和总体布局设计,进而确定其总体设计方案;完成了自动落线机的关键机械机构设计,主要包括上料总成、机械手总成、压条总成和落料总成;并对整个设备的气动系统进行了详细的设计。
  对自动落线机中的两个关键机构——清胶铣削机构和自动捆扎机进行了研究;设计了一套相对完整的铣削机构对铝条内的干胶进行清除,并通过电机的优选、传动机构的再设计和刀具的设计将该机构进行逐步优化;经过对自动捆扎机研究现状和关键问题的分析,并对比转盘式捆扎机构和链式捆扎机构,选择出最适合此设备的自动捆扎机方案。
  通过虚拟装配的方法,验证自动落线机的方案可行性;对设备中的关键零部件进行静力学分析,验证了其强度和刚度满足使用需求;对主机架和清胶铣削机构进行模态分析,保证了设备运行的可靠性和安全性;最后对设备的制作、调试和运行现状进行了简述。
[硕士论文] 姚佳
工业设计工程 哈尔滨理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着人工智能和大数据时代的来临,门锁行业迎来新的挑战,目前使用的密码锁存在着容易被破解、指纹锁识别率低等一系列的问题,给用户带来困扰,因而能提高家庭安全性和生活便利性的指静脉智能门锁越来越受到用户的青睐。指静脉识别技术是一种不受环境限制的可靠便捷的识别方式,主要通过采用红外光源、血液识别、立体成像来完成采集识别任务,具有唯一性且不可复制的特点,具有非常广泛的应用前景。
  本文以指静脉智能门锁为研究对象,35岁以上的职业人士为具体研究用户,通过对马斯洛需求层次分析和用户体验的设计流程、要素进行深入的分析,并采用定量分析和定性分析结合的方式进行充分的市场调研。定量研究采用问卷调查法,分析门锁的用户需求及产品使用情况,并以量化的统计数据形式呈现;定性研究通过选择典型的用户,采用用户访谈形式对调研所取得的资料以图表、文字方式进行统计分析,根据分析结果建立用户角色模型。
  依据用户体验设计原则和调研分析的结果,本文指静脉智能门锁的设计分为两个部分,一是依据产品信息架构、交互设计、高保真原型设计进行分析的指静脉智能门锁APP设计;二是依据指静脉智能门锁技术原理,从产品功能、人机工程学和CMF设计等方面对指静脉智能门锁进行创新设计。
  本文旨在通过对基于用户体验的指静脉智能门锁的设计研究,为用户构建具有智能家居平台的终端管理、科技含量和安全性高的智能门锁产品,给用户提供更安全、便捷和高效的“软件+硬件+服务”的生活方式,满足用户需求,使用户更加放心去出行。
[硕士论文] 李叶青
控制工程 安徽大学 2018(学位年度)
摘要:电动工具是一种能够将人类的动作范围和力度进行拓展,并可以大大提升工作效率的工具,在人类日常的工作和生活当中饰演着相当重要的角色。随着社会生产的机械化和自动化程度不断地提升,用于加强和紧固螺栓的电动扳手在许多行业中得到了广泛的应用。而当前国内的电动扳手,已逐渐无法满足人们日益增长的使用需求。本着节约资源和成本的基本原则,本文从电动扳手的便携性、可靠性、扭矩可控性等方面进行研究,设计了一款可以精确控制输出扭矩,有效控制正反转,并且扳手工作状态可追溯的便携式数控定扭矩扳手。同时对整个驱动系统设置保护模块,增强使用的安全性。
  本文对便携式数控定扭矩扳手控制系统进行研究与开发。在阐述了这一课题的背景与意义的同时,对当前国内外电动扳手的现状以及设计电动扳手的必要性进行了简要分析。进而详细论述了电动扳手控制器系统设计的理论依据和控制模型,并依据控制数学模型提出对便携式数控定扭矩电动扳手的硬件设计要求。
  依据提出的硬件设计要求,将控制系统硬件进行划分,设计了系统主控制器电路、电机驱动电路、电流检测电路、转速检测电路、电源电路、液晶显示与按键控制电路和系统保护电路。且分别对各电路模块功能的实现方式和设计原理进行介绍。
  在硬件电路的基础上对扳手控制器系统的软件进行编写。阐述了系统软件设计的总体流程。并依据个模块所需要实现的功能,对电机软启动、转速检测、A/D采集、液晶显示、按键中断和数据存储程序等软件进行了编写。同时对基于C#的上位机通信界面进行简单介绍。
  将数控定扭矩扳手进行组装调试制成测试样机,使用委托厂商所搭建的扭矩测试平台反复测试,获得大量数据。通过数据分析和结果验证,设计了便于用户调节的现场校准方式,完成了扭矩输出范围800~3200N·m误差低于3%的扳手设计要求,通过厂商验收,现已投入量产。
[硕士论文] 许盼盼
机械工程 青岛理工大学 2017(学位年度)
摘要:随着人们生活水平的提高,大家对饮食文化的追求和享受上升到了一个新的高度。陶瓷涂层不粘锅一经问市便受到消费者的追捧,它克服传统铁锅易粘、不易清洗等缺点,较PTFE涂层不粘锅也更加耐磨和安全,因而成为了美食家们烹饪美食的得力助手。然而,陶瓷涂层由于其本身的脆性大,导致陶瓷涂层不粘锅在使用时容易产生裂纹和涂层剥落,并且不粘锅的使用伴随着酸、碱、盐等复杂的环境,这些严重影响了其使用寿命。目前国内外大部分研究还局限于陶瓷涂层的喷涂方法、涂层厚度、牢固性、耐腐蚀性等性能的研究,关于陶瓷涂层在不同使用环境及高温对其摩擦学性能与使用寿命的影响的研究不多。
  本文中,我们选用两种基底的陶瓷涂层不粘锅材料为研究对象,考察了热处理温度对不粘锅陶瓷涂层使用寿命的影响规律;模拟日常使用环境,较为系统的研究了酸、碱、盐和去离子水等介质中陶瓷涂层的摩擦磨损性能和冲击磨损性能,希望能给人们合理地使用陶瓷涂层不粘锅提供技术支持。实验取得的一些成果如下:
  (1)热处理温度低于4000C时,不粘锅陶瓷涂层致密性良好,气孔数量少且孔径小;高于4000C时有裂纹生成并且随着热处理温度的升高裂纹变大,表面变得越发粗糙。热处理温度低于3000C时,涂层表现为疏水性,不粘性能良好;随着热处理温度的升高,涂层疏水性降低,热处理温度高于3000C表现为亲水性。热处理能改善涂层的摩擦学性能,热处理温度在4000C-6000C之间时涂层的耐磨性有所提高,但高于6000C以后耐磨性变差。
  (2)去离子水、碳酸钠、氯化钠、柠檬酸和乙酸溶液对不粘锅陶瓷涂层的接触角都大于900,乙醇溶液也接近900,基本上都表现为疏水性,表明陶瓷涂层不粘锅在日常使用时对多数食品能保持较强的不粘性。相比于干摩擦,六种食品模拟液介质下摩擦情况明显改善,摩擦系数显著降低。特别是酸性(柠檬酸和乙酸)条件下的摩擦系数介于0.1~0.2之间。
  (3)对钢表面陶瓷不粘锅涂层在不同食品模拟液中的冲击磨损性能的研究发现,相对于在空气环境中而言,几种液体介质中并没有明显的硬化层的形成,冲击深度变大,由于液体的冲蚀作用,当陶瓷材料被磨损殆尽之后,磨损程度会明显提高。特别是在氯离子存在下会加速锈蚀,产生更大的冲击磨损。
[硕士论文] 于艳坤
机械工程 青岛理工大学 2017(学位年度)
摘要:近年来,随着食品科技的飞速发展和人们生活水平的日益提高,食品接触材料的适用性和安全性受到越来越多的关注。不锈钢和聚四氟乙烯涂层不粘锅是日常生活中使用较为广泛的两种食品接触材料,但人们在挑选这两种产品时,往往以耐用性和性价比为主,对于产品使用过程中的安全性能鲜有了解。此外,目前食品接触材料的安全性研究中,多以静态浸泡检测有害物质迁移为主,而对于产品机械性能与有害物质动态实验检测相结合的综合评价方法有待进一步研究。
  本文选用了 AISI304不锈钢和喷涂有聚四氟乙烯涂层的304不锈钢(304-PTFE)两种样品,通过摩擦磨损实验与重金属检测两个方面,研究了食物模拟液对304不锈钢及304-PTFE的腐蚀磨损性能及重金属迁移行为的影响。实验得到下列结论:
  (1)304不锈钢在体积分数为3%乙酸和体积分数为0.3%(5 g/L)柠檬酸中具有相似的腐蚀磨损机制和重金属迁移规律,磨损量随着外加电压的增大而增大, Cr、Ni和Mn三种金属元素的迁移量和迁移速率也随之增大。但由于柠檬酸的强金属络合作用使304不锈钢在柠檬酸溶液中的开路电位高于乙酸溶液,且随着外加电压的逐渐升高,在同一电压下304不锈钢在柠檬酸溶液中的材料磨损量高于乙酸溶液,Cr、Ni和Mn三种金属元素的迁移量也明显增大。
  (2)304-PTFE在食物模拟液中的摩擦学性能是食物模拟液种类、溶液浓度、载荷大小、加载时间等多种因素综合作用的结果。四种食物模拟液中,304-PTFE分别在去离子水和柠檬酸溶液中达到最大摩擦系数0.75和最小摩擦系数0.3;相同载荷下,304-PTFE在柠檬酸溶液中磨损量最小。
  (3)食物模拟液的种类是决定304-PTFE的重金属迁移规律的主要因素。304-PTFE重金属总迁移量的最大值和最小值分别在柠檬酸溶液中和去离子水中得到;此外,Cr在柠檬酸溶液中迁移量最大,Ni和Pb在Na2CO3溶液中迁移量最大,而Mn在去离子水中迁移量最小。
[硕士论文] 赵伟强
动力工程及工程热物理;制冷与低温工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:太阳能的开发利用对于我国经济社会可持续发展具有重要战略意义。直膨式太阳能-空气复合热源热泵热水器将太阳能热利用与空气源热泵技术相结合,可同时吸收太阳辐射能和空气中的热量,能够有效克服太阳辐射能流密度低和波动大的缺点,大大提高系统运行时的制热效率和稳定性,具有较好的全年综合运行性能,是太阳能高效利用的有效途径。但目前这种系统的结构型式以及运行控制等仍有待进一步优化以提高系统性能。本文主要围绕复合热源热泵热水器的运行特性、部件优化、性能影响因素分析以及运行控制优化等方面展开实验研究和模拟分析。
  首先,对直膨式太阳能-空气复合热源热泵热水器实验装置的集热/蒸发器结构型式进行改进,并通过实验研究,分析了系统在不同天气条件下的运行特性。结果表明,系统在不同天气条件下均能够可靠地制取120L、温度为55℃的生活热水,且在不同的天气条件下,系统将以不同的模式运行。分析还发现,现有装置中使用的热力膨胀阀难以满足流量控制要求,有待进一步改进。
  其次,将MEMS思服阀流体智控系统应用于实验装置上,对集热/蒸发器的过热度控制进行了实验研究,并与采用热力膨胀阀的装置进行对比分析。为了更好地实现部件之间的容量匹配,为系统配置了变频控制器和变频压缩机,对改进后的实验装置进行了一系列实验测试,所得结果可为系统的变工况运行控制提供实验依据。
  再次,建立了直膨式太阳能-空气复合热源热泵热水器的数学模型并用实验数据加以验证。利用验证过的模型进一步分析了各参数对系统性能的影响,为系统运行控制策略的制定提供理论依据。
  最后,根据太阳辐射强度和环境温度的变化,制定了不同工况下系统运行策略,并用实验检测变容量控制策略的控制效果。结合南京地区典型气象年的气象参数,对系统在变容量模式下和定容量模式下运行时的性能状况进行全年对比分析。结果表明,相比定容量模式,系统在变容量模式下的COP全年平均增长49.27%,耗电量平均下降29.73%,全年能源消耗效率增长37.29%,节能效果显著。
[硕士论文] 张洋洋
艺术设计 湖南工业大学 2017(学位年度)
摘要:随着人们生活需求层次的提高,带来卫浴产品的变革,经济全球化背景下海外卫浴品牌的侵入,给本土卫浴品牌带来更严峻的挑战。国民品牌要想在这种竞争激烈的环境下赢得市场,除其产品本身的品质外,包装的设计也在这场竞争中扮演着重要角色,合理且个性的设计能提升品牌的附加值和竞争力。
  “九牧”五金卫浴虽起步晚,但凭借着其优秀的产品设计和企业文化的渗入,在国内乃至国外都有了一定的影响力。通过案例分析国内外五金卫浴包装设计的优点与缺点,兼顾消费者在购买前后的需求,将整合包装设计融入到五金卫浴包装中。从对包装的设计、储存、运输、消费、使用、丢弃到回收包装等整个流程都考虑全面。利用市场调研法和案例分析法,对各建材市场走访和调查进一步的了解九牧的企业文化和包装上的优缺点,针对九牧的产品特性进行尺寸的测量和设计。最后运用缓冲实验验证法对试验包装进行缓冲包装的验证。
  本次毕业创作不仅通过对包装结构的设计来减轻产品受外界环境的挤压而受到破损,还借鉴了人机工程理论,将结构设计运用到包装设计中,让运输更加便捷,同时还采用了视觉导向设计,让消费者在购买产品后了解产品的安装程序。既增加消费者与包装之间的互动,还大大提升了品牌的附加值。
[硕士论文] 刘箭
电气工程 华北电力大学;华北电力大学(北京) 2017(学位年度)
摘要:本设计针对目前安防系统中锁具管理问题与野外环境中电源提供不便问题,利用PIC微功耗单片机,设计了一套无源锁系统,主要包括三个部分:无源锁头、电子钥匙、中心管理系统平台。本系统不仅集成了普通机械锁与电子锁的功能,还通过计算机中心管理系统平台智能化锁具管理。本设计特点是固定安装在箱体或门禁上的无源锁头不带电,系统电源由手持可移动部分——电子钥匙提供,电子钥匙中集成大容量可充电锂电池。由手持电子钥匙供电可解决野外环境中电源提供不便问题,同时可解除传统电子钥匙对市电供电系统依赖性,拓宽电子钥匙应用范围,所以整套系统称为无源锁系统。
  本文详细介绍了无源锁系统的工作原理和软硬件设计。电子钥匙质轻体小,和传统的钥匙外形相近,便于随身携带,可随时充电。无源锁头和电子钥匙均具有记录开锁事件的能力。中心管理系统平台可对无源锁头和电子钥匙实现稳定设置,即授权设置和数据库管理。使用单位可借助无源锁系统,根据内部的管理要求建立符合实际需求的人员管理和监督体系。实验证明,无源锁系统有工作电压宽,功耗小,稳定可靠、成本低、维护升级方便等优点,在野外箱体管理和办公等安全场所有较好的推广价值。
[硕士论文] 袁希晨
工业设计工程 长春工业大学 2017(学位年度)
摘要:随着社会经济的发展,我国老龄化趋势显著增加。现如今,我国已步入老年化社会,与此同时,带来了许多社会问题。在这其中,最突出的问题是老年人的居住和养老问题。中国的老年事业还处于初级阶段,针对家庭卫浴空间的研究还不够深入,老年人的居住环境问题十分严峻,积极建立适宜我国国情的老年人居住环境体系,对老年人有着积极的意义。目前,我国针对老年人设计的产品少之又少,市场上很少有针对老年人设计的产品。卫浴产品作为老年人生活中不可缺少的产品,在其设计上更应该考虑老年人的需求。因此,其研究具有重要意义。
  本文介绍了宜人性设计理论,通过对现有老年人卫浴产品现状分析,并结合老年人生理、心理及行为习惯,了解老年人对卫浴产品的内心诉求。从工业设计宜人性理论出发,总结出老年人卫浴产品的七大设计原则,包括人机原则、安全性原则、通用性原则、易用性原则、经济性原则、情感化设计原则、美观性原则,并提出老年人卫浴产品的改进方案。最后从造型、色彩、材质三个方面对老年人卫浴进行宜人性应用,提出可行性设计方案。
[硕士论文] 程丽文
机械工程 广东工业大学 2017(学位年度)
摘要:燃气灶具铜合金分火器在使用过程中其外围工作温度较高,火焰温度可达500oC,表面防护层在高温下易发生氧化变色与涂层剥落。利用溶胶-凝胶法制备液体涂层材料对基体进行防护,薄膜优异的物理化学性能,能延缓基体表面的失效,减缓分火器表面孔洞在高温下的缩小与变形等,从材料防护角度来提升分火器的使用安全性。涂层防护层具有一定的隔热能力,很好的将燃气燃烧的热量辐射回加热区,降低热量的损耗,一定程度上提升燃气的燃烧效率。溶胶-凝胶法制备涂层薄膜有着广阔的应用前景。
  本文针对铜合金分火器表面涂层对耐高温和耐腐蚀的双重要求,利用金属的腐蚀与防护原理,研究一种水性功能涂料。选用甲基三甲基硅氧烷(MTMS)作为涂层薄膜的主要材料,分析了不同颜填料的种类、百分比含量、填料与MTMS水解液混合后通过烧结作用成膜在基体表面,对基体表面耐高温和防腐蚀性能的影响。涂层材料内各组成物质的配方进行优化,从而获得最佳的耐高温和防腐蚀效果。主要的研究内容和结论如下:
  (1)研究不同物质的量之比的MTMS、蒸馏水、硅溶胶的水解过程,通过溶液电导率的变化趋势来判断MTMS与水的反应程度,对铜基体进行涂覆处理并烧结固化获得薄膜层并进行附着力测试,绘制同物质的量之比的涂层与附着力之间的关系,确定最佳配制比例。在此基础上,分别研究不同实验条件下MTMS的水解程度,成膜后与基体的附着力主要影响因素包括溶液中的溶剂含量(甲醇)、水解温度和溶液pH值。当甲醇含量与MTMS的物质的量之比为1:1,溶液pH为6,水解温度控制在30oC时,涂层薄膜附着力最好。
  (2)使用MTMS、蒸馏水、硅溶胶为主要成膜制剂材料,并辅助添加一定量的填料,从而改性涂层薄膜的使用性能,通过单因素实验法分步对涂层材料中添加炭黑色浆、TiO2、Fe3O4等无机颜填料,选定各颜填料的最佳用量,获得最佳质量表面的涂层液体。添加纳米TiO2提高涂层薄膜表面疏水性,涂层表面疏水角度从95o提升到105.49°。并经透射电镜对制备完成的材料的各组成物质的粒径大小分布规律进行分析,对粒子直径进行拟合,符合对数正太分布。
  (3)最后研究在(2)中制备的涂料在 H65铜合金分火器表面的性能。涂层材料喷涂在铜基体表面,经过烧结形成薄膜,其耐热震性能主要与基体表面毛化程度(喷砂粒径)、涂层厚度、烧结温度和烧结时间有关。实验结果表明铜合金表面经10~30目砂毛化处理,涂层厚度控制在20~30μm,烧结时间在20min,烧结温度在220oC时获得的涂层薄膜耐热震性能最好,在500 oC下的水冷热震次数可达32次。在耐热震性能实验的基础上,利用单因素法分析涂层材料的耐腐蚀性能,其中涂层材料的耐腐蚀性能通过动电位极化曲线和电化学阻抗法表征其涂层薄膜的耐腐蚀性能,实验结果表明涂层烧结温度在220 oC,烧结时间在20min时,涂层薄膜厚度在20μm以上时对基体表面的防腐蚀效果最好。
[硕士论文] 李玉彬
艺术设计 大连理工大学 2017(学位年度)
摘要:随着二孩政策的颁布,我国已经进入了全面二孩政策时期,在不久的将来,二孩家庭将越来越多。而家庭对儿童的教育越来越重视,不仅在知识技能教育方面投入巨大,在情感教育方面也开始重视起来。家庭旅游作为一种集体出行方式,有利于促进家庭成员之间的情感交流,增加孩子的社会实践体验,是的一种有效的情感教育途径。二孩家庭相比以往的三口之家,不仅是成员数量的增加,家庭活动的协作难度也相应增加,特别是在以家庭为单位的出行过程中,家庭成员之间的协作性显得尤为重要。而目前市场上针对二孩家庭的产品设计非常少,出行收纳产品也尚未出现,无法很好的适应新政策之下新的家庭结构。
  本研究采用实地观察法、用户访谈法等研究方法进行调研,深入了解家庭成员中不同年龄段用户的生理状况、出行行为特征、收纳需求、情感需求等,结合调研结果,分析用户人群细分下的出行收纳和运输需求,总结出家庭出行过程中收纳和运输的协作模式,并以此模式为研究基础,结合人机工程学、设计心理学等工业设计专业理论,设计出针对二孩家庭出行的协作式旅行箱使得各家庭成员通过相互之间的协作从而安全、自由、方便、高效地使用行李箱,为二孩家庭提供一种更加积极安全的出行方式,改善目前家庭旅行的旅途体验。同时也体现以用户为中心的设计思想和包容性设计思想,为同行业提供了新的思路和参考。
[硕士论文] 张越
化学工程与技术 北京化工大学 2017(学位年度)
摘要:炉灶作为人们日常生活中最重要的炊事和采暖设施,在近几年环境空气污染持续恶化的情况下,其性能优劣越来越受到社会的广泛关注,不断改进生物质炉具的性能减少污染排放,寻找大规模推广清洁炉具的方法显得尤为重要。本课题从生物质炉具的推广、改进测试和炉具测试标准比较研究三个方面进行探究,不断提高生物质炉具的性能和推广应用。
  推广清洁炉具是改善空气污染的重要措施,但是在用户购买能力不足的情况下,寻找可持续的推广模式一直是亟待解决的难题。本文对生物质清洁炉具的碳减排项目进行了介绍,对政府补贴和碳减排补贴资金推广清洁炉灶的模式进行了探索。以湖北恩施为例,通过大规模的调研测试,对生物质清洁炉灶的减排效果进行分析,结果表明一台生物质清洁炉灶取代煤炉后,每个采暖周期可节约煤炭1.97吨,减少5.17吨的CO2排放量。
  在实验室测试的基础上,从三个方面对生物质炉具性能进行了改进:当炉具的污染排放通过加装的滤膜后,炉灶颗粒物排放可大大降低。且不同型号滤膜对减少颗粒物排放的影响具有差异,最佳滤膜的使用可将PM2.5的排放速率降至1.53 mg/min,达到了国际测试标准(CD稿)中最高要求的第四等级。根据调节配风比操作的试验结果发现,一次风固定,二次风的增加显著降低了CO的排放因子,PM2.5变化并无显著的线性关系,而其他的性能指标基本保持稳定,二次风固定,一次风增加也呈相似的变化规律。本课题设计发明了污染物外排聚火罩装置,该装置的使用可大大提高生物质炉具的热效率,降低CO和PM2.5排放。
  通过对中美炉灶测试方法及国际测试标准(CD稿)进行比较分析,不同测试方法对不同类型炉灶具有适应性,国际测试标准(CD稿)吸收了两者的优点,对于大部分炉灶具有普适性。针对各标准不同方面的比较分析和总结,为完善国家标准体系提出了建议。
[硕士论文] 方勋
机械工程 华中科技大学 2017(学位年度)
摘要:国内卫浴压铸产品飞边切割传统作业工艺为人工手持工件在垂直式带锯机上切割作业。工人手持工件与高速锯条近距离作业,不仅切割精度低,而且影响加工质量,产品一致性差,常常导致产品的废品率较高,这也是影响我国卫浴行业快速发展的重要因素。因此,提高卫浴行业的加工效率,开发自动化的去飞边产品是非常有必要的。本文是基于华中八型数控系统进行的飞边切割专用机器人控制系统研发。主要工作内容如下:
  首先,针对卫浴压铸产品去飞边作业工艺自动化的需求,制定了卫浴压铸产品飞边切割专用机器人控制系统的总体设计方案,包括机械方案、软件控制方案。简述SCARA机器人大运动范围的运动学算法以及选解策略,并且进行仿真验证。
  之后,深入研究了误差自动补偿技术的原理,在华中八型数控系统底层对视觉系统反馈的误差进行误差自动补偿技术的开发,并得以实现,此外,基于华中八型数控系统,深入研究了数控系统对机器人的轨迹控制问题,实现了数控系统对机器人的运动控制技术,同时,结合华中八型数控系统的多通道技术,完成了双通道参数配置和PLC模块研发。成功实现数控系统多通道技术在机器人设备的应用,形成一套可以同时进行两台机器人控制的专用机器人双通道控制系统。
  最后,基于wince7.0系统进行上位机示教软件的开发,深入研究并实现了示教与G代码自动生成技术。搭建了一套上下位机形式的机器人设备实验平台,对整个工作内容进行实验验证,证实了本文研究的飞边切割专用机器人控制系统的适用性,有较强的实用价值。
[硕士论文] 彭超
供热、供燃气、通风及空调工程 重庆大学 2017(学位年度)
摘要:目前市场上的燃气热水器的燃烧器大多采用的是低压引射式部分预混燃烧器,主要依靠引射器结构利用燃气自身的压力,引射喷嘴周围的空气来获得一次空气。引射器有一定的自我调节能力,当燃烧负荷变化时,被引射的空气量也随之变化,从而保证一次空气系数的相对稳定。但因其引射能力受到火孔面积、火孔深度、喷嘴形状、喷嘴位置、燃气性质、大气环境、使用年限等因素的影响,引射的一次空气时刻发生着较大的变化,从而难以保证最佳的燃烧状态,导致污染物浓度排放较高。鉴于此,全鼓风式部分预混燃烧器的研究成为了一个重要的研究方向。
  本文主要对自行设计加工的全鼓风式部分预混燃烧器进行热工特性实验,搭建实验平台,通过实验系统空气管路上的阀门调节鼓入燃烧器的一、二次风量来控制一、二次空气系数及过剩空气系数,研究热负荷、一、二次空气系数及过剩空气系数对该燃烧器的燃烧性能的影响规律,为全鼓风式部分预混燃烧器的开发提供理论依据。实验研究发现在额定燃气压力2000pa下,燃烧器的热负荷在设计热负荷的92%-104%范围内,空气系数合理时均能够达到良好的燃烧效果,并未出现黄焰、脱火、回火等不良燃烧现象。
  实验表明:
  ①一次空气系数对火焰高度及稳定性有较大影响。当一次空气系数较低时,燃烧器内火焰较为浑浊,淡蓝色较浅,火焰较长;随着一次空气系数的增大,火焰内焰缩短,外焰更加明晰,且火焰淡蓝色加深;当一次空气系数增加到一定值后,火焰内焰开始波动,甚至缩到与火孔口平齐,燃烧变得不稳定。一次空气系数一定时,二次空气系数对火焰内焰高度及形态的影响不大,随着二次空气系数的增大,过剩空气系数增加,外焰的淡蓝色加深。
  ②燃烧器输入热负荷﹑一次空气系数﹑二次空气系数及过剩空气系数变化时均对燃烧产物及燃烧室温度产生影响。在稳定燃烧的条件下,空气系数一定时,热负荷越大,烟气中CO﹑NOx浓度越高,燃烧室内温度越高;热负荷和一次空气系数一定时,随着二次空气系数的增大,过剩空气系数增加,CO﹑NOx浓度随之降低,燃烧室内温度降低;热负荷和过剩空气系数一定时,一次空气系数越高,烟气中CO﹑NOx浓度越低,燃烧室温度变化不大。在各种工况下,当过剩空气系数达到1.86时,CO排放浓度满足当过剩空气系数为1时烟气中CO浓度不得超过1000ppm的规定。当输入热负荷为设计热负荷的98%,一次空气系数为0.44,二次空气系数为1.48,过剩空气系数为1.92时,燃烧器燃烧产物中的CO﹑NO﹑NO2﹑NOx的排放量明显低于其他工况。
[硕士论文] 董闪闪
动力工程 郑州大学 2017(学位年度)
摘要:作为一种自然工质,二氧化碳在制冷方面的应用对越来越突出的环境问题具有重要的意义。当前二氧化碳热泵在日本的发展已经具备一定的规模,然而在国内二氧化碳热泵的发展和研究还有待进一步加深。二氧化碳热泵热水器的推广不仅符合我国节能减排的政策,还将有效改善我国的能源利用现状。所以对二氧化碳热泵热水器系统的研究势在必行。目前仿真技术快速发展,有利于弥补实验本身的不足,能有效降低实验成本。本文首先通过查阅资料搭建二氧化碳热泵热水器实验平台,并对系统循环进行理论分析。然后在一定的假设条件下对系统中的压缩机、膨胀阀等建立数学模型,并在 Simulink平台上创建对应的有关仿真模型,按照每个部件模型之间的连接关系创建相关的仿真系统。在一定的输入条件下,对计算输入功率、质量流量、系统COP等参数的模拟结果与实验进行对比分析,计算误差率,并从理论上分析误差产生的原因。最后通过借助BP神经网络理论,对所创建的压缩机模型中的输气系数进行优化。结果显示:优化后仿真系统的数据和实验数据的误差率明显降低,进一步提高了系统仿真平台的可靠性,从而把仿真系统与实验相结合,实现对系统进行优化设计、减少实验开支、缩短开发周期的目的,从而有效提高研发效率。
[硕士论文] 刘智敏
工业设计工程 河北科技大学 2017(学位年度)
摘要:“全面二孩”政策于2016年1月1日正式实施,随着中国经济结构的调整,居民生活水准的大幅提升;婴幼儿是作为现代家庭的中心所在,是家庭的希望,民族的未来,近年子女抚养教育支出在家庭总支出中占重要比例,婴幼儿用品的市场需求仍会不断增大。安全是第一要务,安全性是婴幼儿用品市场的首要问题。卫浴用品作为婴幼儿最基本的需求产品之一,与身体直接接触,但婴幼儿的身体稚嫩娇弱,缺乏自我保护能力,伴随他们成长的卫浴产品安全与否,一直以来是家长们关注的焦点。
  本文以“安全性设计原则”为主线,针对现有市场上婴幼儿卫浴产品进行研究,总结婴幼儿卫浴产品设计中的涉及到的安全隐患。并根据婴幼儿身心特征及其生活方式和成长需求,从产品的材料、结构、配色、体验等要素进行分析,结合产品设计的方式方法,兼顾在设计实践中涉及到心理学、人体工学、色彩学等学科知识,有针对性地探究婴幼儿卫浴产品设计中安全性原则的使用,并应用到具体设计实践中,使设计保证安全性的前提下,满足消费者对形式、功能的需求,试图为婴幼儿卫浴产品的安全性设计提供具有参考性价值的观点意见。
[硕士论文] 张迎旭
供热、供燃气、通风及空调工程 重庆大学 2017(学位年度)
摘要:我国从20世纪70年代末开始生产燃气快速热水器以来,经过40多年的发展,燃气快速热水器产量达到年产几千万台。燃气快速热水器是通过热交换器实现高温烟气与冷水之间的换热。烟气在换热器上运行时会出现冷凝现象,从而形成酸性电解质环境,铜管可能会发生电化学腐蚀,使得管壁变薄;而腐蚀产物集结在肋片换热器表面,阻碍烟气流动,导致排放污染增加。腐蚀、结垢等不但降低传热性能,还会导致烟气温度升高,增加能耗,造成一定的安全事故和经济损失。因而研究换热器的腐蚀问题对于燃气快速热水器的安全运行是非常有意义的。
  本论文针对燃气热水器换热器在运行时处在高温烟气的环境容易发生电化学腐蚀和热腐蚀,从腐蚀机理、腐蚀试验、热效率试验及流体仿真模拟等方面进行系统研究,主要内容如下:
  ①运用金属腐蚀热力学和动力学研究发现铜制换热器与高温烟气中的过剩氧气发生化学反应产生CuO;而烟气遇到水冷壁后水蒸气冷凝形成酸性冷凝液,与换热器外表面金属材料发生电化学反应生成硫酸盐;烟气中的酸性气体在保持气相状态下不会对换热器造成腐蚀,但溶于冷凝水中形成碳酸和硝酸等稀酸性混合溶液,则对换热器造成热腐蚀。
  ②通过宏观检查发现,累计燃烧2000小时后,换热器四壁壁面上绿色固体颗粒物明显比1000小时多,且浅绿色附着物覆盖范围更宽,从盘管壁面连接处开始脱落,并蔓延至整个壁面;肋片换热器上下侧表面腐蚀产物明显比1000小时多,部分肋片间隙严重堵塞;镀铅换热器肋片镀层表面已被腐蚀,能观查到紫铜色表面。通过微观检查发现,不镀铅换热器四壁腐蚀产物主要是水胆石(Cu4(OH)6SO4),肋片换热器上侧腐蚀产物主要是五水硫酸铜(CuSO4(H2O)5)和铜矾(Cu3(OH)4SO4),肋片换热器下侧腐蚀产物主要是水胆石(Cu4(OH)6SO4)和铜矾(Cu3(OH)4SO4)。镀铅换热器四壁腐蚀产物主要是硫酸铅(PbSO4)和水胆石(Cu4(OH)6SO4),肋片换热器上侧腐蚀产物主要是硫酸铅(PbSO4),肋片换热器下侧腐蚀产物主要是硫酸铅(PbSO4)和五水硫酸铜(CuSO4(H2O)5)。
  ③由于换热器烟气侧表面腐蚀产物的不断累积,影响换热器的传热性能,热水器的热效率呈现不同程度的下降,除40kW热水器在高负荷运行时热效率明显下降,其它热水器热效率下降幅度均为4%左右。2000小时结束后,仅有28kW镀铅热水器和32kW镀铅热水器热效率符合国家二级能耗标准,28kW不镀铅热水器和32kW不镀铅热水器热效率符合国家三级能耗标准,40kW不镀铅热水器低于三级能耗标准。
  ④通过测定热水器换热器在试验周期过程中的质量变化计算得到腐蚀速率,28kW镀铅换热器腐蚀速率最大,40kW不镀铅换热器腐蚀速率最小,腐蚀速率的大小与功率无明显关系,与是否镀铅亦无明显关系。
  ⑤运用数值模拟方法分析肋片间烟气温度分布、流速分布和压力分布发现,肋片换热器下侧同上侧相比,温度高,流速快,压力大,下侧更易被腐蚀。肋片换热器下侧四管中间的两管同靠近换热器壁面的两管相比,中间两管与高温烟气的接触面更大,烟气流动快,肋片换热器下侧四管中间的两管更易被腐蚀。通过提高气源质量、降低过剩空气系数、改变换热器进出水位置以及采用防腐涂层等方法可缓解换热器腐蚀严重程度。
[硕士论文] 张松
机械工程 宁波大学 2017(学位年度)
摘要:在工业或日常生活中,节约用水都离不开用水器具,水嘴是最常见、使用最多的一种用水器具。为避免用水浪费,广大公众场合已使用感应式或机械式延时自闭水嘴。感应式延时自闭水嘴市场占有率大,相对机械式而言造价和维护成本较高;现有机械式延时自闭水嘴由于延时时间不确定、流量大小受外部因素影响较大等缺点而限制了其应用范围和推广。
  本文提出了一种新型机械式可调延时自闭水嘴,从稳定出水流量、延时性能恒定、操作轻便等角度出发,通过理论分析、模拟仿真和实验研究,对该新型延时自闭水嘴进行了性能分析和优化设计。论文主要内容如下:
  (1)提出新型可调延时自闭水嘴。该水嘴由手轮、阀芯、延时组件、复位机构等部分组成,使用时,旋转手轮带动阀芯开启水嘴,松开手轮后,延时组件控制复位机构在预定时间内关闭水嘴。根据流量、延时等设计指标要求对主要组成部件进行了结构、尺寸等详细设计。
  (2)阀芯流场分析与优化设计。为获得水嘴较好的流场特性,通过建立水嘴流道三维模型,对水嘴内部流场进行模拟仿真,分析不同阀芯结构下的压力云图、速度矢量图和速度流线图等,对阀芯结构、参数进行了优化设计。
  (3)操作性能分析研究。延时组件的卷簧结构参数不仅与水嘴开启过程中手轮操作力大小有关,而且与关闭过程中的延时稳定性有关。通过对水嘴启闭过程进行分析研究,建立了水嘴操作性能优化的数学模型,运用遗传算法得到了卷簧结构参数的最优组合。
  (4)性能测试。研制了实验样机,测试了流量与噪声,对理论设计和模拟仿真所得结果进行了实验验证。由于时间紧迫,暂时未能完成水嘴操作性能的实验测试,将来将继续进行相关验证和研究。
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