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题名修井机司钻作业生物力学仿真与姿态评价研究
被引量：2
- 1
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作者
徐剑波
余隋怀
于明玖
初建杰
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机构
西北工业大学陕西省工业设计工程实验室
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出处
《石油机械》
北大核心
2018年第6期70-74,共5页
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基金
国家科技支撑计划项目"工业设计云服务平台关键技术研究"(2015BAH21F01)
陕西省科学技术研究发展计划项目"基于增强现实的混合动力重型商用车人机工效评价原型系统研制"(2013K7-41)
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文摘
由于修井作业连续工作时间长、作业强度大,司钻人员的不良作业姿态容易引发早期肌肉疲劳、关节酸痛甚至骨肌损伤。鉴于此,在生物力学分析软件AMS中构建第50百分位中国成年男子人体数字模型,并对修井机司钻作业下肢动作的进行逆向动力学仿真;以踏板位置为自变量,以肌肉激活度为因变量,运用Matlab软件对仿真结果进行拟合处理,并构建各肌群对应的舒适度评价模型。利用回归分析法确定各肌群对整体舒适度的影响权重,进而得到整体舒适度评价模型。从模型可以看出,踏板位置在冠状面附近时,适当远离近身范围整体舒适度提升幅度超过80%;踏板位置在矢状面附近时,适当远离近身范围整体舒适度也会有50%左右的提升;踏板位置在接近下肢可触及范围的边缘时,整体舒适度会有小幅度降低。研究结果可为修井机人机工效评价及操作舱人机布置优化提供定量分析依据。
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关键词
修井机
人机工效
生物力学仿真
肌肉激活度
姿态评价
MATLAB
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Keywords
workover rig
ergonomic
biomechanical simulation
muscle activation
posture evaluation
Matlab
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分类号
TE935
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名基于跑步动作肌纤维主动力仿真的下肢皮肤形变表征
被引量：2
- 2
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作者
张龙琳
石茜
张敏
周莉
李新荣
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机构
西南大学蚕桑纺织与生物质科学学院
纺织服装产业互联网研究院
重庆市生物质纤维材料与现代纺织工程技术研究中心
天津工业大学机械工程学院
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出处
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期195-200,共6页
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基金
国家重点研发计划项目(2018YFB1308801)
重庆市教委科学技术项目(KJQN202100219)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(SWU221002)。
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文摘
为探究跑步运动时女性下肢肌肉、皮肤形变与服装运动功能性之间的关系,通过生物力学仿真系统对周期跑步运动人体下肢肌肉的肌纤维主动力进行分析,选取肌纤维主动力均值明显的肌肉,将其峰值所在的时间帧对应的动作作为关键帧动作,并使用手持式三维扫描仪对关键帧动作的下肢皮肤进行扫描;综合左右半身的皮肤形变情况,分析不同动作的下肢皮肤形变数据差异性,同时对比动静态人体模型展开的细分曲面。研究发现:臀围到中腿围区域的体后侧、臀围至大腿围区域的体前侧的变化幅度最大,膝关节附近区域变化幅度较大,其它区域变化不明显。本文研究可为相关裤装结构设计与研究提供参考。
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关键词
跑步动作
生物力学仿真
肌纤维主动力
皮肤形变
模型细分曲面
运动服装
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Keywords
running motion
biomechanical simulation
active fiber-force
skin deformation
subdivision surface of model
sports garment
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分类号
TS941.17
[轻工技术与工程—服装设计与工程]
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题名消防水枪辅助支撑外骨骼的设计与可靠性分析
- 3
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作者
李艳志
白小龙
王建敏
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机构
应急管理部天津消防研究所
工业与公共建筑火灾防控技术应急管理部重点实验室
天津市消防安全技术重点实验室
天津大学机械工程学院
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出处
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2024年第10期1459-1465,共7页
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基金
应急管理部天津消防研究所基科费项目(2022SJ01)。
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文摘
针对当前消防工作场景中消防员需要长时间托举水枪导致身体容易疲劳这一问题,研制了消防水枪外骨骼。在初步完成外骨骼的受力结构设计后,为验证受力结构在工作时的可靠性,使用ABAQUS仿真软件对其进行应力应变分析。有限元计算结果显示,由于开启水枪的瞬间会产生较大冲击载荷,此时外骨骼在水枪冲击作用下会产生工作状态时最大应力,在工作状态下,外骨骼危险部件的最大应力为1.639×10^(-2)MPa,最大形变为4.835×10^(-3)mm,均在合理安全的数值范围内。在验证外骨骼具有较高可靠性后,对其进行总体设计,详细阐述受力结构以及非受力的功能性部分的设计完善。在实物测试中,对比不穿戴外骨骼进行灭火作业时,消防员在穿戴外骨骼进行灭火作业时明显感受到托举水枪的小臂受到的负载减轻,身体左右两侧肌肉发力更为均衡。利用生物力学分析,分析穿戴外骨骼前后进行消防作业时人体多个关节和肌肉部分的受力情况,结果表明,穿戴外骨骼后,关节受力情况均有所改善,肌肉激活度有所下降。
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关键词
消防装备
上肢外骨骼
有限元仿真
可靠性分析
生物力学仿真
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Keywords
firefighting equipment
upper limb exoskeleton
finite element simulation
reliability analysis
biomechanical simulation
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分类号
X932
[环境科学与工程—安全科学]
TU998.13
[建筑科学—市政工程]
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题名基于Creo的修井机作业姿态舒适度评价系统设计
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作者
屈文涛
马丽娜
徐剑波
杨斌
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机构
西安石油大学机械工程学院
长庆油田分公司第三采气厂
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出处
《工业工程》
北大核心
2022年第6期168-172,共5页
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基金
陕西省工业攻关计划资助项目(2013K7-41)
西安市科研计划资助项目(CXY1442(6))。
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文摘
针对定性评价作业系统舒适性精度不够,难以引导人机布置方案优化的问题,建立以骨肌力学分析数据与Creo二次开发相结合的作业姿态舒适度评价系统,以此定量评价作业姿态舒适度,优化布置方案。以坐高、靠背倾角、脚踏位置为变量,通过司钻工作业生物力学仿真数据构建评价模型;利用Creo/Toolkit结合MFC技术构建人机交互界面,得出作业姿态舒适度评价系统;根据对模型舒适度的实时评价,直接进行模型优化。结果表明,建立的基于Creo的作业姿态舒适度评价系统,加快了布置方案的迭代效率,弥补了Creo人机分析模块功能上的不足,为能够定量且快速地解决作业姿态舒适度评价提供了一条新途径,对解决修井机作业舒适度问题提供一个新思路。
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关键词
修井机
姿态舒适度评价
生物力学仿真
Creo/Toolkit软件
肌肉激活度
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Keywords
workover rig
evaluation of postural comfort
biomechanical simulation
Creo/Toolkit
muscle activation
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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