基于人体模型的拖拉机驾驶室人机工程学研究

基于样机"黄海金马1024"型拖拉机驾驶室的数据,在Pro/E中建立了优化设计后的拖拉机驾驶室三维模型。利用CATIA软件中的Human Builder模块,编写了符合我国人体测量数据的中国人群文件程序,建立了我国拖拉机驾驶员的人体模型。在CATIA软件平台下,利用人体模型对拖拉机驾驶室人机工程学设计进行了研究,可为今后人机工程学在拖拉机驾驶室设计领域的应用研究提供参考依据。     

基于Pro/E Manikin的本田节能车人机工程学仿真分析

通过Pro/E搭建的整车CAD模型,利用Pro/E Manikin模块,在人体库中选用与驾驶员体型相一致的人体模型,对其进行人机工程学分析,通过对实验结果的分析、优化,最终使人机工程学研究的驾驶员的坐姿舒适性、视野性能及手伸界面的评价达到设计要求。     

基于知识工程的车内布置可视化系统

根据中国人体尺寸和人机工程学知识,建立了通用的三维参数化中国人体模型。综合汽车设计标准、设计知识和专家经验,采用面向对象的知识表达方法及基于规则的推理技术,开发了基于知识工程的汽车车身内部布置系统。实现了视野校核、脚踏板与手操纵件的设计、操纵空间与操纵力校核、安全带固定点位置范围确定等功能。     

基于RAMSIS宽体轻客机械式驻车制动器舒适性分析

基于RAMSIS对某商用车宽体轻客的机械式驻车制动器进行人机舒适性分析,利用RAMSIS建立不同百分位的中国人体模型,计算出不同百分位的驾驶员操控驻车制动器的人机舒适度值,对其舒适度值进行模糊数学综合评价,为后续人机工程学对驾驶室的周边布置产生极其重要的意义。     

基于骨骼关节识别的拖拉机驾驶室座椅舒适度评价

为优化拖拉机驾驶室座椅设计，减轻驾驶员作业负担，提高作业效率，解决我国拖拉机在驾驶室座椅舒适性方面技术基础研究不足的问题，提出一种基于骨骼关节识别的拖拉机驾驶室座椅舒适度评价方法。首先，在对拖拉机座椅舒适性影响因素分析的基础上选取人体坐姿关节角为研究因素，在配备不同座椅的两种拖拉机上利用消费级深度相机Kinect v2进行8组驾驶动作捕捉试验，获得了在不同驾驶动作下精确度为0.01°的关节角信息；然后，将关节角数据导入人体建模仿真分析软件Jack中得到人体模型，根据不同的驾驶动作进行了关节力矩仿真及下背部受力仿真，分析得到人体舒适度结果；最后，基于层次分析法构建了拖拉机座椅舒适度评价指标层次结构模型，确定各指标权重并进行一致性检验，对涉及的所有指标的原始数据进行处理并计算得到座椅舒适度的综合评价结果。仿真结果表明，相比于普通座椅的拖拉机，在配备基于人机工程学座椅的拖拉机上作业时，人体模型动作完成能力增加10个百分点且无关节不适的情况，其腰部关节处的压力在驾驶姿势下可以有效减少80N，在扭转姿势下可以有效减少370N，并且腰部所受的侧向剪力也有所减小，证明了人体模型在此拖拉机座椅上的舒适度更高。通过分析座椅舒适度评价矩阵，可以得到根据人机工程学设计的座椅舒适度优于普通座椅。依据骨骼关节识别方法的评价结果与根据层次分析法分析的结果一致，证明了基于骨骼关节识别的拖拉机驾驶室座椅舒适度评价方法的可行性与有效性。该评价方法可为拖拉机驾驶室座椅人机工程学研究及准确高效地优化拖拉机座椅设计提供参考依据与指导对策。     

车辆人机界面虚拟设计方法

车辆人机界面智能化设计和评价是车辆人机工程学研究的基础,本文介绍了基于UG和OpenGL的车辆人机界面虚拟设计和建立三维模型的方法。使用UG建立人机界面元件的三维模型;OpenGL对导入的三维模型进行显示和操作;最后将元件应用于车辆人机界面评价系统。该方法快速简便、效果逼真。     

数字化人体模型在车身逆向布置中的应用

以人体参数为依据建立的数字化人体模型能有效的描述人体的形态特性.本文在CATIA人机工程模块中,建立了人群文件,生成自定义的三维数字化人体模型。在此基础上建立了满足不同百分位需求的参数化人体模型。以某汽车为对象,根据SAE标准,综合考虑了踏板行程、汽车视野和上下肢舒适性等因素对驾驶员的影响,最终得到满足各种约束的驾驶员最佳舒适性H点区域。论文研究为针对不同地区人群特性对车型进行逆向开发和逆向布置提供了很好的参考。     

小型履带式甘蔗收获机H点位置的计算机辅助求解

在分析了甘蔗收获机行驶和作业特点的基础之上,结合人机工程学的相关理论,提出一种在求取H点范围时应综合考虑人体上下肢舒适性约束的设计思想.为此,利用计算机辅助设计(CAD)技术,建立了坐姿人体数学模型,开发了求解甘蔗收获机驾驶员最佳驾驶位置的H点分布系统.     

人机工程学在数控机床人性化设计中的应用探究

所谓人机工程学即是指应用人体测量学、人体力学等学科的研究方法,对人体结构特征和体能进行研究,来提供人体各部分尺寸、重量、体表面积等人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构的特征参数.文章主要通过对人体工程学的系统解析,针对数控机床的人性化设计来研究.     

用于机械系统人机界面匹配研究的人体模型

从最基本的肢体着手，分析了肢体与整个人体模型的关系，采用面向对象的继承方法，构造了一个完整的三维人体模型，该人体模型可以构造出任意的姿态，并以空间的任意角度方位显示在屏幕上。人体模型内部带有数据库，用它构造出的人体模型在三维尺寸上符合国家标准ＧＢ１００００－８８“中国成年人人体尺寸”的要求。因此，用该人体模型可以方便地进行人体操纵动作模拟、姿态研究、人机系统的操作界面分析。     

三维数字艺术在现代拖拉机外观设计中的应用

为了提高农机造型和外观设计的效率,提升农机产品的外观艺术设计效果,将三维数字艺术设计技术引入到了拖拉机外观和造型设计中,并采用Maya软件设计了三维模型,利用软件提供的材质对模型进行了渲染和装饰,设计出三维造型和艺术效果.以拖拉机发动机盖板的造型和外观设计为例,对盖板进行了三维造型和外观设计,设计出了较好的艺术效果,为...     

基于模拟退火的三维模型典型结构挖掘与相似性评价

为了更好地实现设计领域三维CAD模型多粒度、精细化、智能化的设计重用需求,提出了一种基于模拟退火的三维模型典型结构挖掘与相似性评价方法。首先,通过提取以B-rep表示的三维CAD模型几何与拓扑信息,构建三维CAD模型的属性邻接图;然后以此为描述载体,利用具有局部重用价值的典型结构和三维CAD模型属性邻接图之间顶点和边的属性映射关系建立关联图及其关联图矩阵;最后,基于一种启发式算法——模拟退火算法完成关联图中最大团的检测以实现三维CAD模型中典型结构的挖掘,并进行相似性评价,同时以蚁群算法和遗传算法为比较对象,在通用模型库和农业机械装备模型库完成了算法的验证。实验结果表明,该方法能较好地实现三维CAD模型典型结构的挖掘和相似性评价,可以有效地支持设计领域的三维模型特征级和局部结构级设计信息的重用。     

网络驱动的协同设计三维几何模型共享技术

为解决网络驱动的协同设计三维几何模型共享技术的实现问题,提出一种基于特征流的混合式3D几何模型共享机制,提出了基于多粒度的产品几何模型数据结构描述方法和面向模型局部操作的"游历-查询"特征的历史记录来重构模型的特征建模方法。建立了网络驱动的、基于CORBA/JAVA中间插件的3D几何模型特征信息同步传输和共享平台,CORBA/JAVA平台支持多用户、分布数据管理、消息传输、网络通讯以及可扩展性,通过该平台实现了三维模型的实时传输和共享。     

基于3D艺术打印技术的播种机零部件设计与研究

随着农机市场的不断壮大,农机的性能和外形的美观性逐渐受到客户的青睐,农机在外形的艺术设计上即可以满足客户的审美需求,又可以在一定程度上缓解农机使用者的疲劳感,对于农机的总体性能的发挥占据了越来越重要的地位。为此,将3D艺术打印技术引入到播种机的零部件外形设计中,并以前盖板的艺术造型设计为例,采用CATIA软件设计了前盖板的三维模型,并将模型文件格式转换成了支持3D打印的格式,最后利用3 D打印机打印了前盖板的艺术造型。由打印效果可以看出:使用3 D艺术打印不仅可以满足播种机前盖板流线型曲面等动感的艺术设计,还可以调制出各种模型颜色,丰富了播种机外形艺术设计的视觉冲击效果,对于播种机外形设计方法的革新具有重要的实践意义。     

SolidWorks软件及其在膨化机械设计中的应用

介绍SolidWorks软件设计的优点及其三维仿真设计技术特点。从三维造型、装配仿真、有限元分析和结构优化、三维实体向二维图纸转化等几个方面，展示了该软件系统的优越性，探析SolidWorks软件在膨化机设计中的应用。     

基于云计算的农机三维数字化云服务平台设计

考虑现代农机市场对产品多样性、个性化和订单交付周期短等需求,结合云计算和三维数字化设计理念,提出了一种针对模块化农机产品的快速设计方法,并对设计理念、关键技术进行了深入的分析和可行性验证。利用云计算中的SaaS服务模式下应用系统的模型架构,构建了农机快速设计的三维数字化平台,选取农机设计过程中常用的零部件轴和齿轮等为研究对象,通过参数化建模,验证了基于云计算农机三维数字化设计平台的智能化和高效性。最后,通过农机设计周期、客户满意度和资源利用率等项目的评价,对传统方法和云设计方法进行了对比。对比结果表明:采用云服务对农机进行设计不仅可以提高设计效率和设计质量,而且能够充分利用设计资源,达到资源共享的目的。     

3 D打印技术在拖拉机零部件模具制造中的应用

随着科技发展对材料的不断需求,利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为主要发展方向,3 D打印技术正在快速改变着人们传统的生产方式和生活方式。在拖拉机零部件的设计制造过程中,部分结构复杂的零部件往往采用铸造的方式,需要结构复杂的模具。为了提高模具的生产效率,将3D打印技术引入到了模具的设计制造过程中,有效地提高了模具的加工制造效率。为此,以拖拉机轴承座的设计制造为例,对方案的可行性进行了验证,并建立了轴承座的三维模型,最后通过软件切片的方式生产了3D打印模具的工艺文件。通过对传统加工方法和3D打印模具制造方法进行对比发现:采用3D打印技术对拖拉机部件进行设计制造,可以有效地缩短设计周期,减少设计工序,降低设计成本。     

基于草图的产品三维CAD模型概念设计推送方法

针对产品广义设计过程不同阶段的需求特点以及加快概念设计向详细设计的转换,提出了一种基于草图的产品三维CAD模型概念设计推送方法。首先,用户根据概念设计需求,利用基于CAD几何造型平台开发的手绘图板绘制三视草图;然后,对手绘三视草图和模型库中CAD模型投影得到的三视投影图提取特征信息,采用2. 5D球面调和描述子来表示草图特征信息;最后,利用Euclidean距离计算通过球面调和变换获得的图形特征向量之间的距离,从而实现模型之间的相似性评价,并在农业机械装备模型库中完成算法的验证。实验结果表明,该方法能够有效帮助用户快速地具象化查询意图,发掘与产品概念设计阶段意图最相符的三维模型,并将相似性设计资源推送给设计人员,进而参考、启发和扩展设计思维,实现产品概念设计的快速响应。     

基于Geomagic wrap和DesignX减速器箱体逆向设计

减速器箱体结构复杂,不便测量,适合使用逆向设计获取箱体三维模型。运用三维扫描仪获取箱体点云数据,运用wrap对点云进行处理并封装三角面片,运用Design X对三角面片进行逆向建模,并与原始点云比对,获取箱体三维模型。     

立式轴流泵装置模型水力性能数值分析及预测

依托南水北调东线一期工程某低扬程泵站的设计参数,基于三维湍流流动雷诺时均N-S方程和RNG k-ε湍流模型,对由肘形进水流道、轴流泵和虹吸式出水流道组成的低扬程立式轴流泵装置模型内部流动进行数值模拟,分析了小流量工况(0.180 m³/s)、设计流量工况(0.299 m³/s)和大流量工况(0.360 m³/s)等3个典型工况时的泵装置流态和叶轮叶片表面的压力分布情况,对泵装置模型的能量性能进行预测,并与泵装置模型试验结果进行对比分析.结果表明:泵装置效率的数值计算结果与模型试验结果基本一致,最优工况点附近较为接近,在计算范围内最大差值不超过2%;设计流量工况时泵装置进、出水流道内的三维湍流流动状况,与进、出水流道分别进行数值计算时的状况基本一致;3种不同典型工况时泵装置进水流道内的流场分布状况相同,而出水流道内的流场差别很大.对不同工况时立式轴流泵装置模型内部三维湍流流动的研究结果,可为低扬程泵装置多工况水力设计优化研究提供一定的参考.