面向手持式工具手柄抓握分析的抓握手有限元模型研究的開題報告

面向手持式工具手柄抓握分析的抓握手有限元模型研究的開題報告一、研究背景及意義手持式工具是人們在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用的工具之一。抓握手是手持式工具的重要組成部分，其質(zhì)量和設(shè)計直接影響到使用者的抓握舒適度和使用效果。目前，國內(nèi)外研究抓握手的文獻(xiàn)較多，但大多停留在實(shí)驗(yàn)和儀器測試的層面，缺乏理論和模型的深入研究。針對上述問題，本研究基于有限元分析的方法，構(gòu)建了面向手持式工具手柄抓握分析的抓握手有限元模型，旨在通過模擬分析手持式工具的工作條件和人的生理特征，研究不同抓握手設(shè)計下的受力情況和舒適度，提高手持式工具的抓握舒適度和使用效率，為工業(yè)設(shè)計提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。二、研究內(nèi)容1.手柄抓握分析的相關(guān)理論和方法研究2.根據(jù)人體生理特征和力學(xué)原理，構(gòu)建面向手持式工具手柄抓握分析的有限元模型3.開展不同抓握手設(shè)計下的受力情況和舒適度分析研究4.探究不同成本和制造難度的抓握手設(shè)計優(yōu)劣評價和綜合分析5.提出改進(jìn)建議和優(yōu)化設(shè)計方案，提高手持式工具的抓握舒適度和使用效率三、研究方法本研究采用有限元分析方法，依據(jù)手持式工具的可靠性要求和不同材料的物理力學(xué)特性，選取合適的材料參數(shù)和各種受力邊界條件，建立有限元模型，開展數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)分析，得出不同設(shè)計下的應(yīng)力、變形、舒適度等結(jié)果，進(jìn)行綜合評估和分析。四、預(yù)期成果本研究的成果將有助于提高手持式工具的抓握舒適度和使用效率，為工業(yè)設(shè)計提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。具體成果如下：1.搭建面向手持式工具手柄抓握分析的有限元模型，驗(yàn)證模型的可行性和準(zhǔn)確性；2.開展不同抓握手設(shè)計下的受力情況和舒適度分析，得出相應(yīng)的應(yīng)力、變形、舒適度等結(jié)果；3.探究不同成本和制造難度的抓握手設(shè)計優(yōu)劣評價和綜合分析，提出改進(jìn)建議和優(yōu)化設(shè)計方案；4.撰寫畢業(yè)論文和相關(guān)研究論文，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文，提高學(xué)術(shù)水平和科研能力。五、進(jìn)度計劃1.前期調(diào)研和文獻(xiàn)綜述：2022年3月-2022年5月2.有限元模型搭建和優(yōu)化：2022年6月-2022年8月3.數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究：2022年9月-2023年4月4.數(shù)據(jù)分析和結(jié)果展示：2023年5月-2023年6月5.畢業(yè)論文撰寫、審查和答辯：2023年7月-2023年12月六、參考文獻(xiàn)1.陳維運(yùn).人的手指抓握力學(xué)分析與建模研究[J].機(jī)械設(shè)計,2017,34(9):62-66.2.趙紅梅,李濤.手柄工具手柄的人體工程學(xué)設(shè)計[J].裝飾,2020(2).3.Cui,Z.,Wu,Y.,Cui,B.,etal.Finiteelementanalysisofhandgripforceondifferentshapedhandlesofhandtools[J].InternationalJournalofIndustrialErgonomics,2020,75.4.袁會文.手柄工具人機(jī)工程的設(shè)計研究[D].成都理工大學(xué),2018.5.Saleem,S.,Imran,M.,Ford,B.,etal.Afiniteelementanalysisofhandledesignparametersonstressesinthehand.