第6章产品人因设计原理
混凝土结构设计原理(第2版)第6 章
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６.１ 受压构件基本构造要求
• 当偏心受压构件的截面高度h≥６００mm 时,应在侧面设置直径为不 小于１０mm 的纵向构造钢筋,以防止构件因温度和混凝土收缩应力 而产生裂缝,并相应地设置复合箍筋或拉筋.
• (３)纵筋.
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６.１ 受压构件基本构造要求
• 纵向受力钢筋的作用是与混凝土共同承担由外荷载引起的内力,防止 构件脆性破坏,减小混凝土不匀质引起的影响;同时,纵向钢筋还可以承 担构件失稳破坏时凸出面出现的拉力以及由于荷载的初始偏心、混凝 土收缩、徐变、温度应变等因素引起的拉力等.
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６.１ 受压构件基本构造要求
• 当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率超过３％时,箍筋直径不应小于８ mm,间距不应大于１０d(d 为纵向受力钢筋的最小直径),且不应大于 ２００mm;箍筋末端应做成１３５°弯钩,且弯钩末端平直段长度不 应小于纵向受力钢筋最小直径的１０倍.
• 在纵向钢筋搭接长度范围内,箍筋的直径不宜小于搭接钢筋较大直径 的０.２５倍.箍筋间距不应大于１０d(d 为受力钢筋中最小直径),且不 应大于２００mm.当搭接的受压钢筋直径大于２５mm 时,应在搭接 接头两个端面外１００mm 范围内各设置两根箍筋.
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６.２ 轴心受压构件正截面承载力计算
• 构件的稳定系数φ 主要和构件的长细比l０/i 有关(l０ 为构件的计算长 度,i 为截面的最小回转半径).当为矩形截面时,长细比用l０/b 表示(b 为 截面短边),«规范»中对φ 值制定了计算表,见表６.１.
产品研发设计作业指导书
产品研发设计作业指导书第1章研发设计概述 (4)1.1 产品研发背景 (4)1.2 设计理念与目标 (4)1.2.1 设计理念 (4)1.2.2 设计目标 (4)1.3 研发设计流程 (4)第2章市场调研与分析 (5)2.1 市场环境分析 (5)2.1.1 宏观环境分析 (5)2.1.2 行业环境分析 (5)2.1.3 市场细分 (5)2.2 竞品分析 (5)2.2.1 竞品概述 (5)2.2.2 竞品优劣势分析 (5)2.2.3 竞品发展趋势分析 (6)2.3 用户需求分析 (6)2.3.1 用户画像 (6)2.3.2 用户需求收集 (6)2.3.3 用户需求整理与分析 (6)2.4 市场调研报告 (6)2.4.1 调研方法 (6)2.4.2 调研结果 (6)2.4.3 调研结论 (6)第3章产品定位与概念设计 (6)3.1 产品定位 (6)3.1.1 市场需求分析 (6)3.1.2 竞争态势分析 (7)3.1.3 目标用户定位 (7)3.2 创意与筛选 (7)3.2.1 创意 (7)3.2.2 创意筛选 (7)3.2.3 创意验证 (7)3.3 概念设计 (8)3.3.1 产品功能设计 (8)3.3.2 产品外观设计 (8)3.3.3 产品结构设计 (8)3.4 概念评估 (8)3.4.1 技术可行性评估 (8)3.4.2 市场前景评估 (8)3.4.3 成本效益评估 (8)第4章技术可行性分析 (9)4.1.1 市场现状分析 (9)4.1.2 竞品技术分析 (9)4.1.3 技术发展趋势 (9)4.2 技术评估 (9)4.2.1 技术成熟度评估 (9)4.2.2 技术先进性评估 (9)4.2.3 技术适应性评估 (9)4.3 技术风险分析 (9)4.3.1 技术研发风险 (9)4.3.2 技术应用风险 (9)4.3.3 技术更新风险 (9)4.4 技术方案确定 (10)4.4.1 技术选型 (10)4.4.2 技术参数设定 (10)4.4.3 技术验证 (10)4.4.4 技术合作与交流 (10)第5章设计规范与标准 (10)5.1 设计规范制定 (10)5.1.1 设计规范的制定旨在保证产品研发过程中的一致性和可控性，提高设计质量，降低开发风险。
人因工程课程设计总结
人因工程课程设计总结一、课程目标知识目标：1. 让学生理解人因工程的基本概念、原理和应用领域，掌握人-机-环境系统的交互作用及优化方法。
2. 使学生掌握人因工程在设计、评估和改进产品、工作场所等方面的基本方法和技巧。
技能目标：1. 培养学生运用人因工程知识分析和解决实际问题的能力，能针对具体案例提出合理的改进方案。
2. 提高学生团队协作、沟通表达和创新能力，能够开展人因工程相关的实践活动。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对人因工程的兴趣和热情，激发他们探索人类工效学领域的积极性。
2. 增强学生的安全意识、人本意识和环保意识，使他们在设计过程中充分考虑人的需求和环境保护。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程旨在教授人因工程的基本理论、方法和技术，注重实践性和应用性。
2. 学生特点：学生具备一定的物理、数学和工程基础，具有较强的学习能力和实践操作能力。
3. 教学要求：结合实际案例，采用启发式、讨论式和项目式教学方法，提高学生的理论水平和实践能力。
1. 知识层面：掌握人因工程的基本理论，了解人-机-环境系统的交互作用。
2. 技能层面：具备分析和解决实际问题的能力，能够开展人因工程相关的实践活动。
3. 情感态度价值观层面：培养学生的专业兴趣，提高安全意识、人本意识和环保意识。
二、教学内容1. 人因工程基本概念与原理：包括人因工程定义、发展历程、研究内容和方法，以及人-机-环境系统的基本构成和相互作用。
教材章节：第一章 人因工程概述2. 人的生理与心理特征：介绍人的生理结构、感知特性、认知过程、心理特征及其在工程设计中的应用。
教材章节：第二章 人的生理与心理特征3. 人因工程在设计中的应用：分析产品、工作场所、人机界面等设计领域中人因工程的应用方法及案例。
教材章节：第三章 人因工程在设计中的应用4. 人因工程评估与优化：讲解人因工程评估方法、工具和流程，以及如何根据评估结果进行优化改进。
人因工程学课程设计
人因工程学课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解人因工程学的基本概念、原理和应用领域；2. 掌握人的生理和心理特点，以及这些特点对工程设计和产品设计的影响；3. 了解人因工程学在提高工作效率、保障安全、提升舒适度等方面的实际应用。
技能目标：1. 能够运用人因工程学原理，分析和评估现有产品的易用性、舒适性和安全性；2. 培养学生运用人因工程学知识进行创新设计的能力，提高解决实际问题的能力；3. 学会运用人因工程学方法，针对特定用户群体进行产品优化和改进。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对人因工程学的兴趣，激发学习热情，形成积极探索、主动学习的态度；2. 增强学生的团队合作意识，培养学生与他人协作解决实际问题的能力；3. 提高学生对人因工程学在国民经济发展中的重要作用的认识，培养学生的社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为人因工程学的基础课程，旨在帮助学生建立人因工程学的基本观念，掌握相关知识和技能，培养学生解决实际问题的能力。
学生特点：本课程面向初中生，学生具有一定的逻辑思维能力和创新意识，但对人因工程学的了解较少，需要通过课程学习来拓展知识面。
教学要求：结合学生特点，课程内容应注重实用性、趣味性和启发性，注重理论与实践相结合，提高学生的学习兴趣和实际操作能力。
在教学过程中，注重引导学生主动参与、积极思考，培养学生的创新能力和团队合作精神。
通过本课程的学习，使学生能够达到课程目标，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 人因工程学基本概念与原理- 介绍人因工程学的定义、发展历程和核心原理；- 分析人因工程学在各个领域的应用。
2. 人的生理和心理特点- 生理特点：讲解人的生理结构、功能及其在工程设计和产品设计中的应用；- 心理特点：分析人的感知、认知、情绪等心理因素对产品设计和使用的影响。
3. 人因工程学在实际应用中的案例分析- 工作效率：介绍人因工程学在提高工作效率方面的具体应用，如办公家具、工具设计；- 安全保障：分析人因工程学在保障安全方面的作用，如交通工具、警示标志设计；- 舒适度：探讨人因工程学在提升产品舒适度方面的应用，如家居、电子产品设计。
第六章-机械可靠性设计原理
S
同样分析方法：
按应力始终小于强度这一条件计算。干涉区内任取
一点δ1，则：
P[(1
d
2
)
(1
d
2
)]
g(1)d
P(S 1)
1 f (S )dS
R P(S ) g( )[ f (S)dS]d
■理论要点:
可靠性设计
• 应力:导致失效的任何因素; 强度:阻止失效发生的任何因素。
• 应力f(s),强度g(δ), 量纲相同，可放在同一坐标系中。
解： 当零件强度标准差为81MPa时
z S 850 380 470 5.1512
2
2 S
422 812 91.2414
R 1(z) 1(5.1512) (5.1512) 0.9999999
当零件强度标准差为120MPa时
可靠性设计
z S 850 380 470 3.6968
2
1
z2
e 2 dz
2
例6－1 已知某零件的工作应力及材料强度均为正态分
布，且应力的均值μS=380MPa,标准差σS=42MPa,材料 强度的均值为850MPa，标准差为81MPa。
可靠性设计
试确定零件的可靠度。另一批零件由于热处理不佳及 环境温度的较大变化，使零件强度的标准差增大至 120MPa。问其可靠度如何？
R
exp
1 2
2s
2 s 2
5
指数
es
正态
N , 2
R 1 exp
1 2
2 s
s2 2
6
指数
es
,
R
1
s
可靠性设计
第三节 机械静强度的可靠性设计
人因工程学课程设计
人因工程学课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解人因工程学的基本概念，掌握人-机-环境系统的相互作用关系；2. 掌握人因工程学在设计中的应用原则，了解人体生理和心理特点；3. 了解人因工程学在改善工作、生活环境和提高工作效率中的作用。
技能目标：1. 能够运用人因工程学原理分析实际案例，提出改进方案；2. 培养学生的团队合作能力和创新设计思维，提高解决实际问题的能力；3. 学会使用人因工程学相关工具和软件，进行简单的设计和分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对人因工程学的兴趣，激发学生探索人与环境和谐发展的热情；2. 增强学生的安全意识，认识到人因工程学在保障人类健康和安全中的重要性；3. 培养学生的社会责任感，使其关注弱势群体，提高对人类福祉的关爱。
课程性质：本课程为人因工程学的基础课程，旨在帮助学生了解人因工程学的基本知识，提高学生在实际设计中的应用能力。
学生特点：高中生具有一定的物理、生理和心理知识基础，具备一定的观察能力和逻辑思维，但可能对人因工程学概念较为陌生。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过案例分析、小组讨论等多种教学方法，提高学生的参与度和积极性。
同时，注重培养学生的动手能力和实际应用能力，使学生在掌握知识的基础上，能够解决实际问题。
在教学过程中，关注学生的情感态度价值观培养，使其形成正确的价值观。
二、教学内容1. 引言部分：介绍人因工程学的定义、发展历程和应用领域，使学生对人因工程学有初步的认识。
教材章节：第一章 引言2. 人体生理和心理特点：分析人体的生理结构和功能，探讨心理特点及其在设计中的应用。
教材章节：第二章 人体生理和心理特点3. 人-机-环境系统：讲解人、机器和环境之间的相互作用关系，阐述人因工程学在设计中的重要性。
教材章节：第三章 人-机-环境系统4. 人因工程学原理与应用：介绍人因工程学的基本原理及其在各个领域的应用案例。
教材章节：第四章 人因工程学原理与应用5. 设计原则与实践：讲解人因工程学在设计中的原则，结合实际案例进行分析。
第6章价值工程及分析方法
VE（价值工程）工作程序
基 本步骤
详细步骤
确定VE工作对象 1、选择对象 2、收集情报
功能分析
3、功能定义和系统化
功能评价
4、功能评价
方案创造
5、方案创造
价值工程提问
1、这是什么？
2、它的作用是什么？ 3、它的成本是多少？ 4、它的价值是多少？ 5、有其它方法实现这个功能吗？
方案评价
6、概略评价； 7、方案具体化； 6、新方案的成本是多少？ 8、详细评价； 9、方案评审；
功能评价的相对值法 ——功能评价系数法
价值公式V=F/C， 其中： F代表功能评价值（系数） C代表现实成本（系数） V代表功能价值
分析过程与结论：
可以看出，当V＝1时，说明零部件功能与成本相当， 是合适的。如果V偏离1较远，则说明功能与成本不 相当，需要作为价值工程的改进对象，加以分析研究 和改进。
价值工程的发展过程
1、降低材料费用；如改变产品形式、尺寸和材质等。 2、改进现有产品；如改变设计、加工方法等。 3、新产品的价值工程；在新产品开发时运用价值工程。 4、系统的价值工程。对产品以外的有关设备、程序、
工艺、流通、维修服务、组织体制等整个系统运用价值工程。
二、价值工程的基本原理
使用成本C2
F0
F
成本与功能关系
二、价值工程的基本原理
基本概念
价值
功能 成本
二、价值工程的基本原理
什么是价值工程（VE）？
VE是以最低的寿命周期成本，可靠 地实现产品的必要功能，着重于功 能分析的有组织的创造性活动。
二、价值工程的基本原理
价值工程的应用领域
对材料和代用品的选择和分析; 对现有产品生产工艺的分析; 对现有产品改进方案的分析; 对新产品设计方案的分析; 对新技术开发的分析; 对节约能源及消除污染的分析; 对企业经营管理的分析; 对人事管理制度的改进分析等;
第六章稳健设计 PPT
第二节 信噪比与灵敏度计算公式
信噪比的类型与计算公式 灵敏度的类型与计算公式
一、信噪比
望目特性信噪比 望小特性信噪比 望大特性信噪比 动态特性信噪比
望目特性信噪比
定义式 设质量特性 的期望值为µ，方差为σ2 ，称为望目特性信噪比。 计算式
测得质量特性 y的 n个数据：y1、y2…yn ，望目特 性信噪比估计公式为
4）在参数设计阶段，先进行信噪比分析，通过优 选稳定因素，使设计方案稳健性最好。其次，进 行灵敏度分析，通过调整因素，来调整设计的系 统偏差。
稳健设计原理
5）以正交表为工具进行内设计、外设计，以此来 大幅度地减少试验次数。
6）在容差设计阶段，来谋求质量与成本的最佳平 衡，以此来合理确定参数的公差范围
一、质量特性
望大特性：不取负值，希望质量特性越大越好 （理想值为∞），且波动越小越好，这样的质 量特性称为望大特性。
动态特性：目标值可变的望目特性，称为动态 特性。（ 与此相反，望目特性、望小特性、望 大特性，统称为静态特性。）
二、质量特性的干扰因素
质量特性的干扰因素主要有三种类型：
外干扰（外噪声）：由于使用条件及坏境条件 （如温度、湿度、位置、输入电压、磁场、操作 者等）的波动或变化，将引起产品质量特性值的 波动，称之为外干扰，也称为外噪声。
三、与质量特性相关的术语
信号因素：在动态特性的稳健设计中，为实现人 变动着的意志或赋予不同目标值而选取的因素， 称为信号因素。 稳健性：指质量特性的波动小、抗干扰能力强。
信噪比：稳健设计中用以度量产品质量特性的稳 健程度的指标。
三、与质量特性相关的术语
灵敏度：稳健设计中用以表征质量特性可调整性 的指标。
第一节 基本概念
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第六章 产品人因设计原理
6.1.3 人机工程学的研究范畴与研究方法
本学科的根本研究方向是通过揭示和运用人、机、环境之间相互关系的规律，以达 到确保人一机一环境系统总体性能的最优化。 (一) 研究人的生理、心理特性和能力限度 (二) 研究人机功能的合理分配 (三) 研究人机相互作用及人机界面的设计 (四) 研究作业场所设计和改善 (五) 研究作业环境及其改善 (六) 研究作业及其改善 (七) 研究系统的安全和可靠性 (八) 研究组织与管理的效率
第六章 产品人因设计原理 6.1.2 人机工程学历史和起源
有设计就有人机关系。 早在石器时代，人类就逐渐学会了选择石块，打制成可供砍、砸、刮、割的各种工 具，从而产生了原始的人机关系。此后，在漫长的历史岁月里，人类为了扩大自己的工 作能力和提高自己的生活水平，便不断地创造发明、研究制造各种机器、设备、工具、 用具、用品等等。
第六章 产品人因设计原理
（五）分析法 分析法是在上述各种方法中获得了一定的资料和数据后采用的一种研究方法。目前， 人机工程学研究常采用如下几种分析法： (1)瞬间操作分析法 (2)知觉与运动信息分析法 (3)动作负荷分析法 (4)频率分析法 (5)危象分析法 (6)相关分析法
第六章 产品人因设计原理
旧石器时代工具
第六章 产品人因设计原理
从19世纪末期到20世纪20年代，美国处于南北战争结束不久的资本主义蓬勃发展时 期。当时工厂规模越来越大，使用的机器越来越多，生产技术日趋复杂，市场竞争更为 激烈，资本家迫切要求提高企业的管理水平，其中首当其冲的是提高生产效率。这一时 期，美国学者F．W．泰勒(Frederick．W．Taylor)在传统的管理基础上，首创了新的管 理方法和理论，并据此制订了一整套以提高工作效率为目的的操作方法，并考虑了人使 用的机器、工具、材料及作业环境的标准化问题。
第六章 产品人因设计原理
第二次世界大战期间，由于战争的需要，许多国家大力发展效能高、威力大的新 式武器和装备。但由于片面注重新式武器和装备的功能研究，而忽视了其中“人的因 素”，因而由于操作失误而导致失败的教训屡见不鲜。例如，由于战斗机中座舱及仪 表位置设计不当，造成飞行员误读仪表和误用操纵器而导致意外事故；或由于操作复 杂、不灵活和不符合人的生理尺寸而造成战斗命中率低等现象经常发生。 失败的教训引起决策者和设计者的高度重视。通过分析研究逐步认识到，在人和 武器的关系中，主要的限制因素不是武器而是人，并深深感到“人的因素”在设计中 是不能忽视的一个重要条件；同时还认识到，要设计好一个高效能的装备只有工程技 术知识是不够的，还必须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的知 识。
第六章 产品人因设计原理
随着人机工程学所涉及的研究和应用领域的不断扩大，从事本学科研究的专业机 构IEA在其会刊中指出，现代人机工程学发展有三个特点： 1)不同于传统人机工程学研究中着眼于选择和训练特定的人，使之适应工作要求； 现代人机工程学着眼于机械装备的设计，使机器的操作不越出人类能力界限之外。 2)密切与实际应用相结合，通过严密计划规定的广泛的实验性研究，尽可能利用 所掌握的基本原理，进行具体的机械装备设计。 3)力求使实验心理学、生理学、功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程 学方面的研究人员共同努力、密切合作。
第六章 产品人因设计原理
研究方法包括： （一）实测法 是一种借助于仪器设备进行实际测量的方法。 （二）观察法 观察法是研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象来认识研究对象的 一种方法。 （三）实验法 实验法是在人为控制条件下，系统地改变一定变量因素，以引起研究对象相应变 化来作出因果推论和变化预测的—种研究方法。 （四）模拟和模型试验法 由于机器系统一般比较复杂，因而在进行人机系统研究时常采用模拟的方法。模 拟方法包括各种技术和装置的模拟，如操作训练模拟器、机械的模型以及各种人体模型 等。
第六章 产品人因设计原理
从60年代至今，可以称其为现代人机工程学发展阶段。60年代人机工程学研究的 指导思想是，将人、机、环境作为一个完整系统，使系统中人、机、环境获得最佳配 合，以保证系统整体最优。70年代以后，在指导思想上有人主张应特别强调人类的基 本价值，特别强调在系统、工具、环境设计中考虑操作者的个体差异，让科学技术不 仅在产品上能满足人类要求，而且使人类在操作机械的过程中也能获得满足。
第六章 产品人因设计原理
第六章 产品人因设计原理
6.1 人因工学概述
6.1.1 人机工程学
人机工程学是20世纪40年代后期跨越不同学科领域，应用多种学科的原理、方法和数 据发展起来的一门新兴的边缘学科。 人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，运用系统工程的观点分析研究人与机械、 人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全舒适、人—机—环 境的配合达到最佳状态的工程系统，提供理论和方法的科学。因此，人机工程学可定义为： 按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。
战斗机坐舱
第六章 产品人因设计原理
1949年2月16日在英国海军部召开的会议上通过了人类工程（Ergonomics）这一名 称，正式宣告人机工程学作为一门独立学科的诞生。 进入60年代以后，欧美各国进入了大规模的经济发展时期。科学技术的飞速发展， 电子计算机应用的普及，工程系统的进一步复杂及其自动化程度的不断提高，宇航事业 的空前繁荣，一系列新学科的迅速崛起，不仅为人机工程学注入了新的研究理论、方法 和手段，而且也为人机工程学提出了一系列新的研究课题，如核电站等重要系统的可靠 性问题、计算机的人机界面设计问题、宇航系统的设计问题等等，所涉及的专业和学科 也愈来愈多，主要有解剖学、生理学、心理学、工业卫生学、工业与工程设计、工作研 究、建筑与照明工程、管理工程等专业领域，从而拓宽了人机工程学的研究范围和应用 范围，促进了人机工程学的发展和进步。
ห้องสมุดไป่ตู้（六）调查法 调查法是获取有关研究对象材料的一种基本方法。它具体包括访谈法、考察法和 问卷法。 （1）访谈法是研究者通过询问交谈来搜集有关资料的方法。 （2）考察法是研究实际问题时常用的方法。通过实地考察，发现现实的人一机一 环境系统中存在的问题，为进一步开展分析、实验和模拟提供背景资料。 （3）问卷法是研究者根据研究目的编制一系列的问题和项目，以问卷或量表的形 式收集被调查者的答案并进行分析的一种方法。