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[硕士论文] 贺鑫
机械工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:目前木材加工领域主要采用摆动筛进行刨花颗粒筛分,但由于国内外学者对于摆动筛的结构设计和筛分效率的影响因素分析较少,导致现有的摆动筛运动方式简单,工作效率低。因此,本文针对以上问题,利用EDEM软件发现多维刨花摆动筛的最佳筛分模式为X/Z方向的两自由度激振模式;基于机构拓扑结构理论,设计出一种新型两自由度刨花摆动筛;利用ADAMS、ANSYS等软件,对其进行运动学、模态和疲劳强度等分析。具体研究工作和结论如下:
  基于离散元素法,利用EDEM仿真软件,通过控制变量法及正交试验,研究摆动筛的振动频率、振动幅度、筛面倾角、激振模式等对筛分效果的影响规律,观察在不同条件下,各个因素对摆动筛工作性能的影响规律。发现影响刨花颗粒筛分效率的因素的主次顺序依次为激振模式、振动幅度、振动频率、筛面倾角,同时得到多维刨花摆动筛的最佳工作参数组合为选择X/Z方向的两自由度激振模式,振动频率为7Hz,振动幅度为11mm,筛面倾角为3°。
  基于机构拓扑结构理论,设计出一种新型并联机构4-SOC{R|P(⊥R)⊥R(⊥R)}作为新型两自由度刨花摆动筛的主体激振机构。基于此机构,利用PROE三维建模软件设计出新型两自由度刨花摆动筛的整体结构,筛框能够同时产生回转摆动和垂直方向的往复振动,从而有效提高筛面物料筛分作业的处理量和筛分效率。
  基于TRIZ理论,针对现有刨花摆动筛偏心轴的偏心距不可调、偏心调节装置调节范围受限、橡胶弹簧易断裂等问题进行因果轴分析,通过查找矛盾矩阵表找到对应的创新原理,再结合实际工作情况进行结构优化设计,解决了上述问题。
  为验证两自由度刨花摆动筛机构设计的可行性,基于多刚体系统动力学理论,利用ADAMS仿真软件对摆动筛进行运动学分析,绘出筛面在不同变量下的X方向、Y方向和Z方向的位移、速度随时间变化的曲线,证明利用两个同步反向振动电机的转动替代Z向移动激振模式构想的可行性及合理性,为刨花摆动筛样机的研制提供参考。
  基于有限元理论,利用ANSYS软件对两自由度刨花摆动筛的关键零部件进行模态和疲劳强度分析,发现能够有效避免摆动筛在正常工作中的共振现象;而对关键零部件进行疲劳强度分析后发现,偏心轴、万向节等关键零部件的结构设计符合实际工作需求,验证了两自由度刨花摆动筛结构设计的合理性。
[硕士论文] 孟庆华
机械工程 武汉科技大学 2018(学位年度)
摘要:办公座椅在使用过程中,存在各种不舒适问题,引起这些问题的因素众多。本文以FREIHEIT办公座椅为研究对象主要从运动学与动力学角度,研究办公座椅就坐过程中的影响舒适度的因素,为办公座椅的设计提供参考。
  (1)分析办公座椅的特性与人体坐姿活动,探讨办公座椅使用过程中的影响舒适度的因素,提出搓背、溜滑两种不舒适现象,同时提出了全面舒适性研究方法。
  (2)从运动学角度研究联动机构所产生的搓背现象对座椅舒适度的影响,对传统底盘进行分析,设计一款新型底盘,对其联动机构进行数学分析与运动学分析,同时采用多目标优化方法结合ADAMS软件进行优化。
  (3)从动力学角度研究座椅的坐垫与靠背材料产生的溜滑现象对舒适度的影响,考虑材料的力学特性以及人体与材料的相互作用,建立了一种办公座椅人体系统模型,针对此模型,建立基于拉格朗日方程的动力学表达式。通过Matlab数值计算与Working Model2D验证分析,研究了坐垫与靠背材料对办公座椅静态舒适度的影响。
[博士论文] 付杨
机械工程;工业设计与创意产品 广东工业大学 2017(学位年度)
摘要:中国传统家具的产生是由传统文化发展而来,是传统文化精华的物化体现,是中华民族的瑰宝。其中作为传统家具的一个重要组成部分:坐具,更是在世界范围内少有的跨越了以日本为代表的席地而坐的矮坐模式和以西方为代表的垂足高坐的高坐模式。随着国际全球化的发展,中国传统座椅越来越多的为西方设计师提供灵感与启迪,使其诞生了一批卓越的现代椅子作品。从上个世纪90年代开始,如何将传统家具进行现代化设计成为当代家具设计学者的研究重点。本文便是在众多前辈学者的基础上更深入、系统的研究中式座椅的现代化设计系统。
  首先,本文在第二章中梳理了传统与现代的设计理论,分析现代家具的设计原理传承演变方式。通过论证创新与文化传承之间的关系,来论证传统家具在现代家具设计中的创新。并在现代设计的可重构理论体系下,通过整合TRIZ理论的研究方法,对比研究从2005年到2015年,十年间的家具研究文献,并运用数理统计的方式研究统计数据,最终提出家具设计的3P理论。并通过该3P理论在重构理论的指导下重构现代坐具设计模块。
  其次,本文分别论述了坐具设计3P理论中的“势”(potential)、“事”(principle)、“式”(pattern)三者的关系,并以第三章到第六章四个章节,从坐具设计的制约、来源、技能、呈现四个方面来分别论述3P理论。其中,第三章以礼制、宋学、极简主义等制约坐具发展的实例来论述坐具设计中“势”的影响并论述现代文化重构的表现方法;第四章通过研究宋人的需求对宋代坐具的影响来论述使用者的需求与坐具设计的关系并提出生活形态的需求转换模型;第五章通过研究历史上的坐具设计师,并以元明时期文人与工匠之间的转变来分析知识的跨界对坐具设计的影响,以设计知识流模型为基础提出坐具设计的知识体系;第六章以组合设计思想为基础,系统的论述了框架椅的产生,对比传统与现代坐具的构成特点以中国主义龙椅为例分析坐具“式”的组合方式。
  最终,本文通过对比传统坐具来研究现代坐具的设计系统,运用统计学的方法分析整理建立研究模型,并将研究模型划分为模块逐一分析论证,以中国主义椅子为例阐述现代坐具设计的理论,以Visual C++作为开发软件编写程序,建立以使用者为中心的现代坐具设计系统。该系统改变了以往以设计师为导向的设计方式,更强调通过使用者自行的选择来设计现代坐具,在此系统中设计师扮演着技术辅助的角色,为使用者的每一次选择提供技术支持。
[硕士论文] 郑欢欢
木材科学与技术 浙江农林大学 2017(学位年度)
摘要:现如今,人造板产业疾速发展,原材料越来越短缺以及人们越来越关注板材中游离甲醛的释放。本研究以木材纤维为原料,氢氧化钠(NaOH)/尿素(Urea)为试剂,协同研磨法预处理木材纤维素,热压条件下不依靠任何胶黏剂,采用湿法纤维板的生产工艺,将研磨处理后的原料压制成中密度纤维板,并通过响应面分析法,优化纤维素的预处理工艺条件以及无胶纤维板的热压工艺条件并分析不同影响因素之间的交互作用。运用X射线衍射分析法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶红外光谱仪(FTIR)对无胶纤维板的成形机理进行了初步研究,得出如下的结论:
  (1)在不依赖任何胶黏剂的情况下,通过控制原料的预处理和热压工艺条件参数,可以制出各项理化性能均满足国家标准GB/T11718-2009<<中密度纤维板>>中干燥状态下以及潮湿状态下使用的普通型中密度纤维板(MDF-GP REG)性能要求的纤维板。
  (2)单因素结果显示:研磨间隙对板材的静曲强度、24h吸水厚度膨胀率和弹性模量影响较大;NaOH/Urea的不同比例对板材的24h吸水厚度膨胀率、弹性模量、内结合强度和静曲强度都影响很显著;预处理浸泡时间对板材的静曲强度影响较显著;热压温度对板材的内结合强度和24h吸水厚度膨胀率的影响较大;热压时间的增加明显提高了板材的内结合强度,而弹性模量和静曲强度则是先上升后下降,24h吸水厚度膨胀率一直随热压时间延长而下降。
  (3)响应面试验分析:NaOH/Urea添加量、预处理浸泡时间、研磨间隙和热压温度对板材静曲强度的影响是很显著的,其中研磨间隙和热压温度两因素的交互作用对板材静曲强度的影响也是很显著的。这五个因素对板材内结合强度的影响都是很显著的,但各个因素间的交互作用都不显著。五个因素中属热压温度和热压时间对板材的24h吸水厚度膨胀率影响最为显著。板材的弹性模量受NaOH/Urea添加量、研磨间隙、热压温度和热压时间的影响都很显著,但各因素的交互作用都不显著。
  (4)响应面3D图以及其等高线分析可知,在达到中华人民共和国国家标准GB/T11718-2009—在干燥和潮湿状态下使用的普通型用板要求的前提下,结合实际生产的成本因素,即NaOH/Urea添加量最低,研磨间隙适中,预处理浸泡时间最短,热压温度最低,热压时间最短,最后得到了无胶纤维板的一个最优工艺参数结果:NaOH/Urea添加量比例为1.92%∶3.84%,预处理浸泡时间为2.5h,研磨间隙为0.34mm,热压温度为204.19℃,热压时间为5.75min。考虑到实际的操作,将预处理和热压工艺设置成:NaOH/Urea添加量比例为2%∶4%,预处理浸泡时间为2.5h,研磨间隙为0.4mm,热压温度为205℃,热压时间为6min。
  (5)XRD和FTIR的结果显示:纤维板的结晶度比预处理后的的纤维结晶度低,但这两者的结晶度均高于原木材纤维素结晶度,可见预处理条件使得部分半纤维素和木质素降解,且经热压后再使得纤维素发生一定程度降解,其原有的结晶区受到破坏。
[硕士论文] 阮氏姽庄
艺术设计 东南大学 2017(学位年度)
摘要:人性化设计在现代社会越来越被重视。提到“人性化设计”往往会联系到“以人为本”理念。设计的目的就是通过设计方案来改善人类的生活环境,提高生活质量,不仅仅关心人们的生理问题,还关心人们的情感和精神方面的需求。“人性化设计”是现代工业设计当中的一个观念,但“人性化”的内涵意义就是以“以人为本”为本质内核,无论在不同的物理时间和地理空间而呈现出不同的特征,它的内涵意义依然取决于人们的内在需求。以座椅为例可见,所有家具从来都与人类有着密不可分的关系,与人们的生活息息相关,因而本课题具有一定的研究意义与现实价值。论文运用文献研究法、实地调研法、归纳法、比较法等研究方法,通过研究分析和具体的设计实践,提出所谓“人性化”的设计内涵是通过生理、心理以及精神三方面体现出来。
  座椅的发展拥有非常悠久的历史,在古埃及或者古波斯的文明当中,座椅的古典形态已得到较为充分的发展。在人类历史当中,民族文化的交流已经使座椅的形状和装饰细节不断地发生演变。作为坐具,座椅本身就具有“人性化”色彩,它不仅仅体现在支撑人们的身体,而且还呈现内在的精神特征。在设计历史当中,一把座椅不仅被视为服务于人们的生活,而且还被看作用来衡量新观念和新技术的参考坐标。从座椅的发展历史来看,可以领略设计业的整个发展过程,包括:材料的发展、技术水平以及设计思想的演变历程。更为重要的是,座椅形状的丰富多样体现了“设计为人”服务的本质。随着人类螺旋形的发展历史,设计也不断发展,其间百转千回,曾经偏离了设计的主航道,现又重新回归“为人”的设计路线,座椅一方面满足人类的基本需求,另一方面还呈现了它本身的特质,因为“人性化设计”为生活带来更多的美好。
[硕士论文] 李凤雅
家具设计与工程 浙江农林大学 2017(学位年度)
摘要:跟随时代的步伐,人们对生活品质的不断追求,设计也有了新的要求。创新一直都是设计的主题曲,对于厨房家具而言,不仅仅是追求造型的独特,更多的是考虑实用性与合理性,因为带太多设计者个人印迹的作品也只能局限在概念设计。在大工业生产的时代,橱柜设计需要在批量生产中寻找契机,以满足消费者的个性化需求。因此,有必要重新定位工业设计的概念及内涵,重新审查我们的设计思路。该课题主要是从事理学的角度展开探讨橱柜功能模块化。
  目前,关于产品模块化的研究已经很多,而且在某些领域已经取得了相当喜人的成果。而基于用户功能需求,合乎情理、合乎用户行为习惯、目的和认知的橱柜模块化研究,可以帮助用户在轻松使用厨房的同时,实现人—机—环境的交流与互动,营造一种全新的厨房生活形态—居家。所以,本文主要从人们的日常行为、动作组成的“事件”入手,探究“事”背后所隐含的规律,了解使用者的功能需求和行为习惯,总结事的目的、动机及意义,从而更好的理解橱柜使用者,提出了基于事理学的橱柜功能模块划分方法、组合依据和组合方式。通过功能模块的划分和组合,改变厨房以往忙碌的生活状态,让厨房像客厅、卧室一样舒适。并将理论运用于实践中进行验证,通过实验数据来指导国内开放厨房橱柜的设计,为橱柜功能模块化设计提供科学的理论依据。
[硕士论文] 张建敏
家具设计与工程 浙江农林大学 2017(学位年度)
摘要:随着时代的进步和我国二胎政策的全面实施,国内儿童家具市场存在巨大的发展空间。消费者对儿童家具诉求也越来越高,儿童家具由过去的“成人缩小版”,转向了追求儿童身心健康以及娱用结合方向的品牌化发展,开发元素本土化、风格国际化的儿童家具产品成为未来儿童家具产业发展的主要趋势。然而,我国儿童家具设计显得滞后,未有效满足购买者和使用者的诉求。
  本文通过大量的市场调研,对目标儿童进行生理、心理、行为需求分析,提出将中国传统木玩元素作为优质“嫁接物”,并利用“Lemon(柠檬)模型”进行元素的解构与重构,通过嫁接式手法的应用、概念筛选、方案设计、期望值评价等步骤,得出中国传统木玩元素在儿童家具设计中的创新思路和应用方法,并以6~12岁儿童卧室家具设计为例进行实际操作和方案验证,得出巧妙利用“Lemon(柠檬)”模型与“嫁接式手法”进行创作,可以快速、精准地进行儿童家具新产品的开发,并有效构建了儿童与家具之间的交互渠道,验证了中国传统木玩元素在儿童家具设计中应用的可行性和有效性。
[硕士论文] 龙如月
家具设计与工程 浙江农林大学 2017(学位年度)
摘要:随着文化发展的多元化以及国际化,人们开始更加关注民族文化,更加注重挖掘民族艺术特色,本文旨在对传统纹样的艺术风格和文化内涵进行挖掘和提炼,探讨在现代设计中运用传统纹样的方式和及其规律。本文以中国家具传统纹样中最典型的植物纹样为依据来对其在家具设计中的运用方式进行研究,目的是为了能够充分汲取传统植物纹样的艺术精华风格和深厚文化内涵,更好地结合于现代设计理念之中,传承借鉴古代传统纹样艺术文化,在现代家具设计上充分表达出中华民族的精神灵魂和传统文化的神韵特色。为植物纹样在现代家具设计上的运用方式研究提供更好的理论依据。
  首先,通过前期的文献资料的调研,了解了课题中国家具传统纹样植物纹的特点、内涵、工艺及装饰方法;由于中国家具文化受不同时代文化背景影响,中国家具历经千年的不断发展变化,在装饰纹样上存在着差异,同时在寓意上也具有许多相似之处。研究方案为:结合现代家具产品中不同品牌样本的植物纹样意向尺度分析,比较探讨了其与现代家具设计中的应用数量、应用部位、加工工艺等的相关性。揭示了植物纹样运用方式与其意象尺度的关系,为现代家具设计中对植物纹样的运用提供借鉴。
  另外,也更加肯定了探究中国传统纹样在现代家具设计中的价值与内涵,对其中国家具传统植物纹样的现代运用方式进行研究与探析具有非常重要的文化价值和现实意义。
[硕士论文] 王豪清
木材科学与技术 浙江农林大学 2017(学位年度)
摘要:为了使座椅适应长期办公人员和老人、病人、残疾人等不同工作与生活人群使用的需求,研究了座椅靠背移动轨迹、靠背移动动力产生、收集、贮存与控制系统,并结合人体工程学原理,设计了无外界动力的靠背自适应座椅,该座椅具有以下特征:①座椅靠背可以自动跟随使用者背部移动,并实现了三个典型位置(工作位置、休闲位置和休息位置)的自适应调节;②通过收集使用者坐姿变化对座椅面产生的能量,经气压转换来满足靠背调节过程所需动力。
  以上述两个特征为切入点,确定了本研究的设计方案:在座面下或/和靠背后设置一定量的弹簧返回式气缸,用于收集坐者坐姿变化时对气缸往复作用产生的空气压缩能,再通过气压转换作用于调节靠背运动的气缸,提供推动靠背运动所需的动力,并借助于气缸的行程实现定位。
  本研究主要设计制造了以下几个关键装置(机构):
  (1)弧形滑道、直线导轨及其组合机构;
  (2)直线与回转运动的衔接机构;
  (3)压缩空气发生、收集与控制装置;
  (4)调节座椅靠背的传动装置;
  (5)座椅支承机构与安装定位机构。
  并通过对以上关键构件的组装、调试,改进了靠背的运动轨迹、动力供应系统的原理及上述关键构件的结构:采用法兰型直线导轨与滑块配合离合装置实现靠背的直线运动,并通过齿轮传动系统配合转子定位旋转实现靠背的转动,设计了两个单独的动力执行机构推动靠背的直线运动与转动;完善了压缩空气发生、收集与控制装置,并增加了一套座面活动机构增大压缩气体的压力和产量。
  通过与机械加工企业和家具制造单位的合作,完成了无外界动力的自适应靠背座椅的加工制造,经多人试用,基本满足设计和使用要求。
[博士论文] 杨元
家具与室内设计工程 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:本研究依据认知心理学、感性工学、设计学等相关原理,从“和逸性(HEJ)”理论内涵出发,明确视觉HEJ相关原理与评价方法,构建办公座椅的视觉HEI研究理论体系。以职员办公座椅为研究对象,在明确其造型要素及其视觉形态基础上,采用眼动记录技术及主观评价报告探索用户的视觉注意模式及认知规律,确立其视觉优势部位,并挖掘HEJ表征。采用问卷调查开展实验研究,将离散的座椅造型设计要素进行集合化处理,构建涵盖高、中、低三类HEJ程度的图片样本组,借助E-prime软件设计实验以确立高信度样本组。采用事件相关电位技术(ERPs)探索不同HEJ程度下的用户脑认知特征,通过提取相关ERP成分的潜伏期及峰值等辨识信息数据,将其结果与认知心理学研究中经典的视觉诱发情绪ERP相关研究成果进行对比,判断不同HEJ水平下被试认知差异的显著性。主要研究成果如下:
  (1)明确了办公座椅造型要素及其视觉形态:
  职员椅类座椅主要包括头靠、靠背、座面、扶手、座椅调节装置及其腿部支撑结构等造型单元,它们拥有不同的视觉形态;且各单元间的相互关系是影响整体形态的重要视觉元素,尤以头靠与靠背之间以及靠背与座面间的视觉关系为甚。
  (2)眼动研究获取了办公座椅的视觉特性:
  座面以上造型单元处于被试视觉优势位置,对座椅整体视觉审美的影响程度较高,尤以靠背部位的视觉优势最为明显。腿部支撑及座面的视觉优势程度较低。
  (3)眼动研究结合主观评价获取了办公座椅视觉优势部位不同形态要素的视觉HEJ;
  就靠背立面而言,“梯形短”靠背及“矩形长”靠背的视觉HEJ程度较高;“正方形”、“椭圆形”及“倒梯形”程度较低。就靠背侧面轮廓而言:“S形”HEJ程度最高;“微弧形”与“J形”的HEJ处于较高或中等状态,且二者差异性不显著;“直线形”的HEJ最低。就靠背填充效果而言:“网格通透型”的视觉HEJ高于“封闭密实型”。就靠背与座面连接关系而言:“贴近式”的潜在视觉HEJ最高,而“分离式”与“一体式”渐次降低。就靠背与头靠连接关系而言:“长靠背与头靠贴近式”以及“短靠背与头靠分离式”的视觉鲜明程度较高,“长靠背与头靠分离式”以及“短靠背与头靠贴近式”为一般水平;“无头靠”相对较低。就扶手形态而言:“一字形”、“T形”与“倒L形”的视觉形态处于较高和逸性程度;“三角形”处于一般水平,“圆形三角”及“无扶手”形态相对较低。
  (4)调查研究获取了办公座椅整体视觉和逸性特征,事件相关电位实验(ERPs)验证了调查结果的可信度及有效性。
  具有“高”HEJ水平的办公座椅造型形态表现为:矩形、梯形等长靠背形态搭配S形、J型或微弧形侧面轮廓,其填充效果不限制,且靠背最好与座面贴近或分离,并搭配T形、一字形等扶手以及除椭圆座面以外的其他座面形态,可设置贴近式头靠,椅腿任意选择。而具有“中”HEJ水平的座椅特征为:梯形或倒梯形短靠背形态搭配曲线侧面轮廓(微弧形、J形),无头靠元素,靠背与座面的关系、扶手与腿部支撑形态可任意设置。“低”HEJ程度的座椅造型为:正方形、短矩形以及椭圆形等短靠背,直线形侧面轮廓,靠背与座面的关系为一体化或分离,填充效果、座面形态以及腿部形态任意设置,无扶手且无头靠。选取不同和逸性程度的样本,根据E-prime实验获取被试群体对各样本的反应时(RT time)和正确率(ACC rate),确立信度较高的样本组。以此为素材,采用事件相关电位实验(ERPs)探测ERPs内源性成分中N2与P3的潜伏期和峰值,对代表性样本组间差异性进行验证后发现:N2与P3成分在不同HEJ水平下的潜伏期不存在显著差异;同时N2成分的峰值强度随HEJ水平的降低而增强,且不受性别因素以及性别与和逸性水平的交互影响;此外,HEJ水平较高与低状态下的样本均诱发较强的P3峰值,且HEJ程度低的样本组诱发P3峰值最强,而中度HEJ样本组的P3峰值最弱,这与经典视觉诱发情绪ERPs的研究成果吻合。
[硕士论文] 董妮
家具与室内设计工程 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:贵妃椅以其优美的外观和独特的气质在众多休闲椅中独树一帜,吸引了越来越多的消费者。人们在就坐时,不合理的座椅设计或是不良的坐姿都会导致人体局部受压不均进而引起身体不舒适感,甚至引发疾病,严重影响人们的身体健康。而使用贵妃椅的坐姿和受力跟使用普通座椅有所不同,所以对贵妃椅的舒适性研究显得尤为重要。
  本文用客观测试和主观评价相结合的方法,对影响贵妃椅靠背舒适性的4个关键尺寸进行实验研究。研究结果表明:(1)当贵妃椅靠背倾角分别为100°、105°、110°、115°、120°,靠背倾角为110°时人体总体舒适性最高,靠背倾角为100°时人体舒适感最差。(2)当贵妃椅靠背高度分别为400mm、440mm、480mm、520mm、560mm,靠背高度为520mm时人体舒适性最高,靠背高度为480mm时舒适度次之,当靠背高度在400mm时人体舒适度最差。(3)当贵妃椅腰枕高度分别为0、300mm、350mm、400mm,腰枕高度为350mm时人体各部位舒适度总体最高,当腰枕高度为0或400mm时人体舒适度最差。(4)当贵妃椅腰枕厚度分别为0、100mm、150mm、200mm,腰枕厚度为100mm时人体舒适度最高,腰枕厚度为150mm时人体舒适度次之,当腰枕厚度为200mm时舒适度最差。(5)人体与靠背间的接触面积与腰部舒适性、肩部舒适性都有显著的正向相关性。在设计贵妃椅的时候可以通过增大使用者和靠背间的接触面积来提高局部舒适度。(6)最大压力梯度和腰部舒适性呈显著的负向相关性,可以通过降低最大压力梯度提高腰部舒适性。
[硕士论文] 陈梦瑶
设计学 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:基于“木材”、“纺织纤维”、“金属”、“玻璃”和“塑料”的材质情感属性表现形式,对五种材质在家具设计应用中的实际案例分析,采用文献法、图像采集法、案例分析与图表法等研究方法,以视觉、触觉、听觉为情感媒介进行材质特性在家具设计中的情感表达及人们对材质情感的认知与选择能力的研究,以促进材质情感在家具设计领域中的应用。
  首先,通过认知心理学与情感化设计理论法则,对五种材质的构成类别以时间的广度和社会的深度进行了家具材质的属性特点分析,探析了材质情感在家具设计中的发展轨迹并对家具设计中材质所蕴含的基本特性及材质特性与用户之间的情感联系进行了研究,为本文研究材质情感提供理论支撑;
  其次,对“木材”、“纺织纤维”、“金属”、“玻璃”、“塑料”五种材质进行了基于家具设计中的色彩、肌理、质感等情感要素和工艺特点的材质感知对比研究;
  再次,从感知层面阐述了材质在家具设计中的物理特性和情感特性,结合家具设计中材质的选择方法,进行意向认知转换为实际应用过程的实验研究,得出材质情感对比的意象平均值及关键参数;
  最后,基于情感化设计的“本能水平”、“行为水平”与“反思水平”在家具设计中的关键要点及五种材质在家具设计中情感意象实验分析值,得出了“木材之自然”、“纺织之柔美”、“金属之耐用”、“玻璃之清凉”和“塑料之趣味”的材质情感数据并进行了“乐·箜篌几”、“太阳蜜语”、“蝶之光”、“冰川之心”以及“共享椅”五件基于材质情感表达的家具设计实践。
[硕士论文] 雷琼
设计学 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:太极图形符号内涵深刻而丰富,它显示出一种独特的美感特征及哲学思想,它将广博且深奥之哲理凝化成了图形符号,为现代家具设计提供了丰富的设计形式。本文试图以太极图形符号为研究对象,通过文献研究法、案例分析法、归纳法及理论与实践相结合的方法,对太极图形符号的形态特征及形式美感、对立统一的哲学思想进行深入剖析,以期为现代家具设计提供一定的理论借鉴。
  首先,分析了太极图形符号的起源、和谐思想、文化内涵及当代价值,为现代家具设计的研究奠定了理论基础;其次,结合案例,解读了太极图形符号“美的表现形式”、“形态特征及形式美感”等审美特征,得出太极图形符号的审美特征为现代家具提供了丰富的表现形式;然后,从“虚实关系”、“图底关系”、“阴阳关系”、“黑白关系”及“材质关系”分析了太极图形符号对立统一的哲学思想在现代家具设计中的运用;再次,分析了太极图形符号在现代家具设计中的设计依据、设计内涵及设计原则,并探讨了太极图形符号在现代家具设计中的设计方法;最后,基于前文的归纳和总结设计了“隔断架”、“书柜”、“简约椅”、“茶几”及“双人椅”的现代家具作品,并对本文以上的研究内容进行验证。
  本文所研究的内容能在一定程度上为现代家具设计的研究提供理论指导,特别是对于传统图形符号在现代家具设计中运用方面的研究,不但能满足人们日益提高的文化需求及精神追求,还能设计出更加丰富多样的现代家具产品,同时还可为其他现代设计提供参考与借鉴。
[硕士论文] 邓文鑫
设计学 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:传统小木作是相对于传统建筑承重木构件的大木作而言,包含传统建筑木制装修和各种木制家具。在中国木作历史上留下诸如明式家具之类的民族艺术瑰宝,而它的创造与构建离不开传统木工工具的直接作用。然而随着工业化的发展,传统木工工具逐渐被机械工具所取代,正面临淘汰。为此,收集、整理、研究和保护这部分历史文化遗产是设计史论研究所面临的重要课题之一,也是义不容辞的责任所在。
  本论文选取各历史时期小木作平木工艺中所使用的刨类工具为研究对象,以我国历史发展为主线、代表性刨类工具的产生为节点,结合考古资料、古代文献以及实地考察,运用了归纳和比较的研究方法,对传统小木作刨类工具的演变历程及发展规律进行综合分析与研究。通过对各历史时期出现的小木作刨类工具归纳分析,并将其演变历程分为石器时代的萌芽、夏至元代的发展和明清时期的鼎盛三个阶段分别论述,归纳出各历史时期刨类工具的特征及演变历程,从而总结出其演变的主线和内涵。深入分析了促使刨类工具演变的主要因素,探讨出其演变与社会环境、材料发展以及工艺需求等相关因素的内在逻辑关系。选取锛、撕及平推刨等典型案例进行深入研究,归纳出革代表性工具对刨类工具体系的决定性意义。通过对刨与小木作发展的关系研究,推导出两者互为动因,相互推动着前进的内在联系。通过对近世刨的设计结构、功能及材料等进行研究,分析出刨的设计特点及要素,对认识传统小木作技术文化提供了有益参照。对传统小木作刨类工具与机械刨类工具进行比较,归纳出机械刨类工具的特点及影响因素,从而探讨了传统刨类工具的演变的历史传承性,以及面临淘汰的现实。
  通过分析与探讨,论文对传统小木作刨类工具的演变历程做了一个清晰的再现,以更全面、更客观的角度增加对传统小木作刨类工具的认识和理解,对传统小木作文化遗产的修复与保护在技术方面提供了有益参考。
[博士论文] 曹磊
林区道路与结构工程 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:胶合木是一种融入了现代加工技术且强质比高、环保美观的工程复合木,也是一种可持续发展的绿色建筑材料,现已因其优越的性能而被广泛应用于工程领域。随着人们生活水平提高、环境日益恶化,我国正实施“低碳环保、节能减排”的政策,大力提倡发展绿色建材,化解过剩产能,促进木结构产业优化升级,而胶合木的制造及应用将有助于解决目前的现状。然而,我国对胶合木的研究及应用起步较晚,落叶松胶合木构件的力学性能仍是一片盲区,相关的制造及设计规范仍不完善。为了推广落叶松胶合木在我国的应用,本文首先研究了胶合木制造工艺及弹性模量评估方法,对落叶松胶合木梁开展了受弯性能、疲劳性能、剪切性能及蠕变性能研究,主要的研究工作和成果包括以下几方面。
  1、针对国内落叶松胶合木构件制造及应用现状,从落叶松层板的选择、指接工艺、组坯工艺及胶合工艺4个方面探讨了胶合木制造的关键技术,确定了各环节的制造工艺参数,并介绍了胶合木的质量控制及检验要点,为胶合木的工业化生产提供了依据。开展了落叶松清材小试件的受压、受弯、剪切、受拉试验,分别分析了其破坏形态,得到了落叶松清材的顺纹抗压强度、抗弯强度、顺纹剪切强度、顺纹抗拉强度
  2、为了确保胶合木的加工质量,采用超声波法、应力波法、横向振动法3种无损检测方法测试了胶合木梁的动弹性模量,并与静弹性模量进行对比分析,试验结果表明:3种无损检测方法测试的动弹性模量均大于其静弹性模量,其大小顺序依次为:Eu>Esw>Et>Est。通过对静、动弹性模量的线性回归分析可知,两者之间具有较为显著的线性相关性。横向振动法所测结果呈现的相关性最高,误差最小,是最准确且最好的一种方法,可以用来预测评价胶合木梁的弹性模量。
  3、对四组不同尺寸的胶合木梁开展了抗弯性能试验,探讨了胶合木梁的破坏形态及破坏机理,对胶合木梁的受力全过程进行了系统分析,研究了落叶松胶合木梁的抗弯强度尺寸效应、延性、挠度及抗弯承载力。试验结果表明:随着尺寸的增大,胶合木梁的抗弯强度逐渐降低,具有明显的尺寸效应。基于Weibull脆性断裂理论,建立了两参数的Weibull模型,利用斜率法得到了落叶松胶合木梁长度与高度的组合尺寸效应系数为0.275;提出了一个基于应变的延性系数计算方法,并在此基础上得到了改进的挠度计算公式;结合胶合木柱的抗压试验,提出了一个弹塑性的拉压本构关系模型,并基于该模型,利用极限应变法推导出了落叶松胶合木梁抗弯承载力计算方法,该方法计算结果与试验结果吻合较好。
  4、通过落叶松胶合木梁的等幅抗弯疲劳试验及静力对比试验,分析了落叶松胶合木梁疲劳破坏形态与破坏机理,研究了其刚度退化规律及疲劳特性。研究结果表明:落叶松胶合木梁的受压侧逐步损伤导致承载力降低而最终发生受拉破坏或顺纹剪切破坏;落叶松胶合木梁的抗弯刚度随疲劳循环次数基本呈线性退化,应力水平越高,其刚度退化速率越快,并得到了落叶松胶合木梁的刚度退化方程。随着应力水平的增大,落叶松胶合木梁的疲劳寿命逐渐降低;在应力比为0.2,应力水平为0.55倍极限抗弯强度时,疲劳循环次数超过200万次,满足构件有限寿命疲劳设计的要求,说明胶合木梁具有较好的疲劳特性;对试验数据进行回归分析,初步得出了落叶松胶合木梁的S-N曲线数学表达式。
  5、基于疲劳模量分别采用线性损伤、非线性损伤及热力学损伤理论得到了相应的损伤演化方程,拟合方程曲线与试验结果吻合良好;基于宏观唯象学的损伤理论,并结合疲劳损伤演化方程,推导出了胶合木梁剩余疲劳寿命和剩余弯曲强度的表达式,由此可以求得给定疲劳应力水平、损伤变量值下的剩余疲劳寿命和剩余弯曲强度,为胶合木梁的安全性能评估提供参考;运用灰色系统理论建立了单变量的GM(1,1)疲劳寿命预测模型,此外,基于刚度退化方程和累积损伤理论推导出了一个疲劳寿命预测方法,两者的预测值与试验结果均较吻合,可以减少疲劳试验工作量及经济损耗。
  6、采用不同的加载方式对不同尺寸的落叶松胶合木梁进行了剪切性能试验,分析了胶合木梁的破坏形态和破坏机理,研究了加载方式、截面积及剪跨比对胶合木梁剪切强度的影响。试验结果表明:落叶松胶合木梁剪切破坏形态均为顺纹错动破坏,荷载-位移曲线具有明显的两阶段非线性特征;随着剪跨比的增大,抗剪强度近似呈线性降低;抗剪强度随着构件截面积的增大而逐渐减小,且是构件截面积的幂指数函数。通过对比分析得到了落叶松胶合木梁抗剪强度与清材剪切强度的经验表达式。
  7、进行了3组不同应力水平下的胶合木梁蠕变性能试验,分析了胶合木梁的蠕变变形机理,探讨了蠕变经历对胶合木梁静力性能的影响,研究了蠕变变形规律。结果表明:蠕变经历降低了胶合木梁的弹性模量;随着应力水平的增大,瞬时蠕变变形、稳态阶段的变形速度及总蠕变变形均不断增大。基于Burgers蠕变模型,利用origin软件对试验数据进行拟合,该模型拟合精度较好,可以用来预测短期蠕变,并得到了不同应力水平下落叶松胶合木梁的蠕变本构模型和蠕变特性常数。为了能预测长期蠕变,引入一参数k来改进Burgers模型,并对胶合木梁的长期蠕变进行了预测,预测结果与实际较为吻合。
[硕士论文] 裴凤娟
安全工程 中北大学 2017(学位年度)
摘要:木粉是木材加工而成,也是木材加工行业的伴生粉体,生产场所的木粉对人和设备有不良影响,并且木粉遇到热表面被点燃存在燃烧爆炸的危险。研究木粉的最小着火温度,对于木粉的安全生产意义重大。
  主要利用粉尘云和粉尘层最小着火温度测试仪分别测定悬浮和堆积状态下木粉粉尘的最小着火温度,并研究木粉着火的影响因素,最后提出木粉产生场所安全控制措施。具体结论如下:
  (1)扩散压力、粉尘浓度、惰性介质对木粉粉尘云的最小着火温度都有影响。对于质量30、50、100、200、300、500 mg的木粉最合适的扩散压力分别为0.1、0.1、0.1、0.1、0.2、0.3 bar,随着质量的增大,最合适的扩散压力呈上升趋势。
  (2)木粉尘云的最小着火温度随着木粉尘浓度的增加先减小后增大,但增大幅度不大。木粉粉尘云着火时有最敏感的浓度和扩散压力分别为1.363 kg.m-3和0.2 bar,此条件下,最小着火温度为430℃。
  (3)当惰性粉体加入量少时,抑制作用较弱,随着惰性粉体的增加,惰性粉体抑制作用增强。质量分数相同时,NaCl的抑制作用最弱,NH4H2PO4的抑制作用强于CaCO3,但伴随惰性粉体质量分数的增加,NH4H2PO4的抑制作用弱于CaCO3。
  (4)在金属加热板作用下,木粉粉尘层的燃烧主要包括两个阶段:燃烧的引发阶段和持续阶段。当木粉尘层厚度由5mm增加到27.5 mm,最小着火温度由320℃减小到270℃,即在此厚度范围内,粉尘层堆积厚度增加,木粉的最小着火温度降低。借助Origin进行数值拟合,得到当堆积厚度为44 mm时,木粉粉尘层的着火温度最小为260℃。堆积厚度和木粉粉尘层的最高温度之间没有明显的关系,并且在相同的条件下,测得木粉粉尘层的最高着火温度也不相同,跨度较大。
  (5)木粉粉尘云和粉尘层的最小着火温度分别为430℃和260℃。尽管木粉堆积时不会发生爆炸事故,但是燃烧的木粉粉尘层其温度可高达540℃,可以作为点火源引燃悬浮状态的木粉粉尘云引发爆炸事故,因此,有木粉堆积或沉积的生产场所其生产设备或管道热表面的温度不能超过260℃。
  生产场所的木粉对人的健康和设备都有不良影响,并且存在爆炸的危险,通过安全工程技术、安全管理和安全培训来确保安全生产。
[硕士论文] 杨兵
林业工程 广西大学 2017(学位年度)
摘要:为获得轻质、宽频、低反射高吸收的木基电磁屏蔽胶合板,基于多重反射吸收机理,以SiO2-TiO2木质匹配层+BaFe12O19/EG/Ce吸波层+反射层为主体制备多层结构电磁屏蔽胶合板。主要研究内容及结果如下:
  1.用溶胶凝胶-高温煅烧法制备出BaFe12O19和BaFe12O19/EG,通过分析样品的磁滞回线、矫顽力和电磁性能,结果表明样品的饱和磁化强度与钡铁氧体的质量分数呈正相关,矫顽力与之呈负相关;当EG与BaFe12O19质量比为1∶3时,其饱和磁化强度为26.153 emu/g,矫顽力为233.77Oe,电阻率为69.033mΩ·cm。SEM和EDS分析结果显示,BaFe12O19与EG插层均匀;当损耗层层数为3层,每层厚度为1mm,密度为1.0g/cm3时,在300~1500MHz范围内胶合板SE均超过49dB,反射率在2~18GHz范围内峰值为-5.12dB。
  2.稀土铈掺杂量X=0.4,EG添加量为BaFe11.6Ce0.4O19/EG的25wt%时,综合屏蔽性能最高,其饱和磁化强度为37.935emu/g,比BaFe12O19/EG高11.782emu/g;矫顽力为136.7Oe,比BaFe12O19/EG降低97.07Oe,复合材料的电阻率为13.3959mΩ·cm,比BaFe12O19/EG降低55 mΩ·cm以上;当损耗层层数为3层、每层厚度为1mm、密度为1.0g/cm3时,SE在250~650MHz范围内均超过42dB,在650~700MHz范围内可达55dB以上,在700~950MHz范围内SE均在63dB以上,较未掺杂Ce的SE提升10dB以上,反射率在2~18GHz范围内峰值为-5.81dB。
  3.通过溶胶-凝胶法与半空细胞法制备改性薄板,研究了改性后不同类型板材的电阻率,与未改性薄板相比,三种板材电阻率均下降,香椿的电阻率为26166.6mΩ·cm,杉木为25942.1 mΩ· cm,沙比利为24913.3mΩ· cm;对比胶合板底层用铜箔和石墨烯涂层的反射率,可知反射率曲线变化不大,两者吸收峰峰值接近。多层结构胶合板比单层结构具有更高的SE,以SiO2-TiO2改性薄板为阻抗匹配层,厚度为1mm;以BaFe11.6Ce0.4O19/EG为吸收层,BaFe11.6Ce04O19与EG比为3∶1、吸波层为3层,每层厚度1mm;以铜箔为反射层,得到的叠层胶合板SE在450~700MHz范围内可达60dB以上,在700~1500MHz范围内SE可达72dB以上。当复合材料中SiO2-TiO2改性薄板的层数达到三层时,在10.8GHz时吸收峰值为-7.51 dB。
  4.采用表面预处理法,以吸波层质量的10%对复合材料进行施胶,试件的胶合强度满足Ⅱ类板胶合强度要求。
[硕士论文] 谭柳
设计学 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:明式家具因其造型优美、材美工良,是中国传统文化的杰出代表,传统造物的典范。明式家具的结构部件,其作用不仅是起支撑重量、加强牢固的功能结构部件,同时也是富有美感的装饰部件,起到协调家具比例尺度,增加艺术造型美感,彰显家具时代特色的作用。结构部件是明式家具造型的基础,更是家具结构中的“模件”,其自身独特造型与装饰艺术是新中式家具设计的借鉴元素。本研究站在结构部件的角度,具体分析明式家具结构部件的装饰特征,主要内容如下:
  本文以明式桌案类家具为研究对象,通过图例分析法获得桌与案各结构部件装饰特征和装饰规律。桌类具体体现为:在有束腰结构的桌家具中,搭配方直内翻马蹄和弯腿为主,束腰之下采用直牙条或壶门牙条的造型,四腿间连接罗锅枨;无柬腰结构下,以圆直腿为主,搭配罗锅枨或直枨,枨与面板之间安置矮老或卡子花;四面平结构下,常与方直内翻马蹄及霸王枨搭配。案类具体体现为:在夹头榫结构下的案形家具中腿型以圆材、方直腿或方直撇腿为主,其中圆材腿部两边多以侧枨相接,方材腿或方直撇腿之间多数采用挡板或圈口装饰,足下以托子或管脚枨相接;插肩榫结构下的平头案主要搭配剑形腿,装饰在牙条牙头上,插肩榫结构下的翘头案与剑形腿搭配,装饰在牙头上。
  明式桌案类家具造型精美,正是因为其自身的承重性部件与辅助性部件有规律的完美结合,在不同的家具形体中,采用了与形体相符合的不同形式的结构与装饰,体现了当时工匠对木质特性的透彻认识和家具结构设计方面的卓越水平。通过对明式桌案家具各结构部件的装饰分析,从另一个角度揭示了家具设计的精神内涵。
[硕士论文] 赵地
仪器科学与技术 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:随着全球森林资源的逐渐减少,如何有效的利用树木资源成为日益关注的焦点问题,木材干燥是树木利用的关键环节,而木材干燥过程中存在消耗能量大、干燥效果不好、能源利用率不高等缺点,因此木材干燥一直是干燥领域的研究重点。常规的干燥方法具有预热时间长、加热惯性状态存在时间长、加热不均匀等缺陷,微波加热干燥具有干燥时间短、加热均匀与渗透能力强等优势,因此研究微波干燥对于木材资源的节约具有重要的现实意义。
  本文以微波加热理论为基础对木材干燥的关键技术进行了研究,论文的主要内容如下:
  1.针对单源间接耦合法,本文设计了一种波导分支元件,该元件需要销钉等调谐元件进行调谐,微波经该元件馈入谐振腔后,电场均匀性较单源直接馈波法有了一定的改善,仿真与实际测试结果均证明了该设计的有效性,在2.4GHz-2.5GHz范围内的反射系数均小于-15dB;多源耦合法中,馈波口之间的耦合系数不仅与微波源数目有关,还与馈波口的放置方式有关,多源耦合法在一定程度上改善了电场的均匀性。
  2.本文设计了一种基于缝隙阵列天线和等功率辐射的U型波导馈波裂缝天线。文中对波导阵列天线形式、缝隙相关参数、U型波导半径等因素进行了分析,设计的馈波天线兼具谐振式与非谐振式两种不同的波导阵列天线的优点,具有辐射效率高、缝隙之间耦合系数小、谐振范围宽等优势,与直接耦合法相比,该设计能够在微波源数目较少的情况下实现电场均匀的目标。仿真结果显示该设计在2.4GHz-2.5GHz范围内的反射系数均小于-17dB,匹配效果良好。
  3.本文通过引入均匀性指数对不同馈波方法下的木材表面的电场均匀性进行了分析对比,结果显示本文设计的U型波导缝隙天线馈波法的电场均匀性指数比其它几种方法的电场均匀性指数小,说明本文设计的U型波导缝隙天线在理论上是可行的。文中还对木材的介电性能如何影响木材表面的电场均匀性和木材吸收微波的能力进行了分析。
[硕士论文] 崔璨
艺术 西南交通大学 2017(学位年度)
摘要:社会的不断发展生活的质量不断提高,家具成为日常生活的必需品。人类对于家具的初始要求是满足身体上的舒适。然而在随着社会和经济的不断发展,人们对家具提出了更高的要求,当一件家具在满足人类身体基本需要的时候,人们就会考虑这件家具在使用时给精神、感官、视觉上的享受。环境问题也随着社会的不断发展愈演愈烈,导致“后危机”时代市场竞争的日趋激烈和生态环境的逐渐恶化。在当今社会越来越多的消费者会选择购买绿色家具,无污染材料是绿色家具的核心部分,想要创造一个绿色的室内空间,就要本着以人为本,选择无污染、无毒、可持续再生的贴近自然的绿色材料。纸可回收再加工、可重复使用、容易分解。纸质家具从生态的角度上节约了资源、减少了浪费。为生态平衡做出了贡献。废弃的纸质材料可经过回收再加工再次使用。纸质家具也为家具设计带来了新气象。在独创性、实用性、装饰性、舒适性等角度都可同市面上的木质类、金属类家具媲美。笔者在文中以实例分析为基础,以实践为创新载体。使用纸绳作为家具编织的主要材料,从编织实践和家具设计两个角度入手,对纸质家具的设计原理和设计思路提出个人见解。欲通过此课题的研究探索出适合纸质家具的创新设计思路和设计原则。
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