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基于关节位移和生理信号检测的自行车鞍座设计研究

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基于关节位移和生理信号检测的自行车鞍座设计研究

作者：钟岭长春工业大学

学位级别：硕士

自行车作为一种轻巧灵便、无污染的交通出行工具,一直深受大众喜爱。对于骑行者而言,鞍座是比其他自行车配件更容易调整并且直接影响骑行感受的重要配件。以目前使用率较高的共享单车为例,在骑行前需要对鞍座位置进行适当地调整以满足... 详细信息

自行车作为一种轻巧灵便、无污染的交通出行工具,一直深受大众喜爱。对于骑行者而言,鞍座是比其他自行车配件更容易调整并且直接影响骑行感受的重要配件。以目前使用率较高的共享单车为例,在骑行前需要对鞍座位置进行适当地调整以满足骑行者的使用要求。然而在实际出行过程中,普通自行车的骑行者只能凭借主观感受并进行多次手动调整才能完成对鞍座位置的确定,这种方法不仅缺乏科学理论依据而且操作繁琐,耗时较长。另外,当骑行状态发生改变,需要更换鞍座类型时,现有的鞍座无法实现转换功能,这种情况下如果进行较长时间的骑行运动,很容易造成臀部和生殖区压迫和痛感。因此本文设计了一款“座管调节便捷准确、鞍座形状实现可变”的自行车鞍座,一方面颠覆了以往自行车鞍座的调节方式,另一方面有效帮助骑行者提高骑行运动的舒适感受,有益于身体健康。本文在人机工程学和CMF研究的理论背景下,以不同身高段的成年人群体作为研究的受试骑行者,以普通休闲自行车鞍座作为研究对象,进行骑行者关节位移研究和生理信号研究。运用Motion Analysis人体动作捕获系统记录骑行者的关节位移变化,探寻腰膝关节位移与骑行者鞍座位置之间的联系;同时运用Biopac生理信号记录系统采集分析骑行者腿部肌肉的肌电信号,得到骑行者在不同鞍座位置骑行时腿部肌肉的疲劳情况,拟获得不同身高段骑行者的适宜鞍座位置。并对人——自行车鞍座系统进行人体力学分析,计算在不同鞍座位置,不同身高段骑行者进行骑行运动的身体能量消耗值,验证研究所得结果。通过对上述研究结果的分析发现:在有效的鞍座位置范围内,当骑行者腰膝关节位移的欧氏距离极值区间较大时,腿部的运动肌肉越不容易产生疲劳,骑行运动所消耗的身体能量越少,故此时的鞍座位置较为适宜。随后,整理目前自行车的鞍座种类,分析鞍座的用户调研结果,采用人机工程学设计方法,基于骑行者关节位移和生理信号的研究结果,展开自行车鞍座的造型设计,并通过Jack虚拟仿真技术对新式鞍座进行人机分析,充分验证新式鞍座设计的有效性和可行性。本论文设计的新式鞍座,较好地解决了自行车骑行者在面临鞍座位置调整时遇到的问题,同时骑行者可根据实际情况,结合自身需要调整鞍座类型,以适应不同的骑行环境。该论文的完成,极大程度上降低了骑行疲劳,优化了骑行过程,提升了骑行体验,保护了骑行者的身体健康,具有重要意义。

关键词：身体疲劳关节位移生理信号 Jack虚拟仿真分析鞍座设计

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双燃料船舶LNG球罐鞍座设计及其安装研究

船舶 2020年第1期31卷 39-44页

作者：瞿荣泽智广信薛国良王海玉万冬冬大连中远海运川崎船舶工程有限公司大连116052 南通中远海运川崎船舶工程有限公司南通226005

船舶在营运过程中会受动载荷、静载荷以及突发载荷(如碰撞载荷)的综合作用,导致LNG燃料罐鞍座的受力分布极为复杂,所以确定鞍座的受力分布,成为LNG燃料罐鞍座设计及其安装的关键。该文通过研究双燃料船C型独立燃料罐与鞍座之间的受力方... 详细信息

船舶在营运过程中会受动载荷、静载荷以及突发载荷(如碰撞载荷)的综合作用,导致LNG燃料罐鞍座的受力分布极为复杂,所以确定鞍座的受力分布,成为LNG燃料罐鞍座设计及其安装的关键。该文通过研究双燃料船C型独立燃料罐与鞍座之间的受力方式,结合《使用气体或其他低闪点燃料船舶国际安全规则》(IGF规则)和CCS《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》,提出了一种鞍座载荷叠加的计算方法,解决了鞍座及周边结构的设计问题。并给出了安装的注意要点。为此类球罐鞍座设计及安装提供一定的技术参考。

关键词： LNG燃料罐鞍座设计载荷分布计算方法

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带燃爆泄放口的卧式容器鞍座设计

化学工业与工程技术 2001年第6期22卷 22-24页

作者：李岳毕明树王淑兰大连理工大学化工学院化机系辽宁大连116012

以Zick分析方法为基本模型 ,考虑了燃爆泄放对容器的冲击力 ,对带燃爆泄放口的卧式容器进行受力分析。

关键词：爆炸泄放卧式容器鞍座设计冲击载荷燃爆泄放口

自行车设计中的安全性——以自行车鞍座设计演化为例

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科技与企业 2015年第16期 198-199页

作者：殷陈君许皓天津城建大学城市艺术实验教学中心

自行车是随着人类社会的发展而形成的,其在不同的历史阶段扮演者不同的社会角色,在当前,自行车是是最为简单的代步工具,并成为了娱乐以及长途旅行和健身等多样化用途的交通工具。对自行车进行设计过程中,最为重要的就是安全性,自行车的... 详细信息

自行车是随着人类社会的发展而形成的,其在不同的历史阶段扮演者不同的社会角色,在当前,自行车是是最为简单的代步工具,并成为了娱乐以及长途旅行和健身等多样化用途的交通工具。对自行车进行设计过程中,最为重要的就是安全性,自行车的鞍座设计在这一过程中就显得格外重要,对自行车鞍座进行实施改善是自行车制造商提升自身产品竞争力的重要手段,基于此,本文则主要就自行车设计的安全性及相关理论进行详细分析,并将自行车鞍座设计的有关理论加以论述,希望通过此次理论研究对实际发展有所裨益。

关键词：自行车设计安全性鞍座设计

中小型LNG船C型罐温度场分析及鞍座设计选择

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中小型LNG船C型罐温度场分析及鞍座设计选择

作者：周伟大连中远海运重工有限公司

以28000m LNG运输船"启元号"为研究对象,基于ANSYS有限元软件,建立该船三维有限元模型,计算分析该船C型独立液货罐鞍座及其附近船体结构的稳态温度场;结合实船运营基准以及船级社、IGC标准要求,确定鞍座的形式与船体结构的钢板等级和厚度。

关键词： LNG船 C型独立液货罐鞍座设计温度场计算材料选择

来源： cnki会议评论

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基于生物力学的自行车鞍座优化设计研究

青岛大学学报（自然科学版） 2018年第B9期31卷 46-49页

作者：侍红岩内蒙古民族大学机械工程学院

高端自行车已经成为目前的自行车市场的主流。在高端自行车设计中,鞍座设计是直接影响骑行者舒适性的关键部件。骑行者骑行过程中,如果鞍座设计不能考虑骑行者的个性化因素,就会严重降低骑行者的骑行舒适性,严重的更会影响骑行者的健康... 详细信息

高端自行车已经成为目前的自行车市场的主流。在高端自行车设计中,鞍座设计是直接影响骑行者舒适性的关键部件。骑行者骑行过程中,如果鞍座设计不能考虑骑行者的个性化因素,就会严重降低骑行者的骑行舒适性,严重的更会影响骑行者的健康。本文从骑行者的人体结构、骑行姿势和骑行路况三个方面分析了自行车鞍座设计的影响因素,然后构建了一个基于生物力学的鞍座优化设计模型,最后通过具体实例对自行车的鞍座参数进行了优化。结构表明,经过优化后的鞍座参数能够提高骑行者的舒适性。

关键词：鞍座设计生物力学舒适性参数优化