基于设计体模型的产品数据管理技术

针对电子系统和设备设计的需要，本文提出一种面向产品对象的数据模型——设计体模型。阐述了产品数据的配置管理和版本管理的实施策略。

UKA胫骨托盘背部设计对骨-假体固定界面的生物力学影响

目的研究UKA胫骨托盘背部设计对单髁膝关节置换(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)骨-假体固定界面的生物力学影响。方法构建膝关节内侧置换的固定式UKA有限元模型,以膝关节行走运动下的关节载荷和关节运动为边界条件,对比研究大龙骨型、小龙骨型、两立柱带鳍骨型、三斜立柱型和三直立柱型UKA胫骨托盘背部设计下胫骨von Mises等效应力、骨-假体固定界面接触应力以及微动的差异。结果在膝关节内侧最大受力时刻,相对于两立柱带鳍骨型的胫骨von Mises等效应力、骨-假体固定界面接触应力和微动,大龙骨型分别减小8%和15.9%、增大9.9%;小龙骨型分别减小12.3%、增大7.5%和1.6%;三斜立柱型分别减小10%和10.5%、增大1.2%;三直立柱型分别减小7.7%、14.7%、1.6%。而骨-假体固定界面的最大微动发生在步态周期21%时刻,相对于两立柱带鳍骨型的骨-假体固定界面微动,大龙骨型增大1.2%,小龙骨型增大1.6%,三斜立柱型减小0.4%,三直立柱型减小2.3%。结论为了提高胫骨假体的长期固定效果,建议UKA胫骨托盘设计应重点考虑两直立柱带鳍骨或小龙骨的组合设计,从而有效地平衡应力传递和界面微动,在保证假体稳定性的同时降低无菌性松动的风险。

AIGC技术在体感交互设计中的应用研究

随着 AIGC 技术的飞速发展,其在体感交互设计领域的应用已成为当前研究的热点。本文旨在探讨 AIGC 技术如何创新体感交互设计,提升用户体验,并为未来技术的发展趋势提供参考。本文首先概述了 AIGC 技术的原理及其在体感交互设计中的应用现状,其次重点分析了 AIGC 优化体感交互设计的几个方面,分别是:行为识别与分析、实时反馈和调整、个性化体验研究、预测用户意图、虚拟内容生成。最后,本文讨论了 AIGC 技术在体感交互设计中的潜在挑战与发展前景。技术层面,如何提高 AIGC 算法的实时性和准确性是当前的主要挑战;应用层面,如何平衡用户隐私与个性化服务的界限亦是一个需要关注的问题。未来,随着技术的进步和用户需求的深入挖掘,AIGC 有望在体感交互设计领域发挥更大的作用,为用户带来更加丰富、直观和自然的交互体验。

上前牙种植单冠修复体切导的数字化设计正确度

目的:通过虚拟数字模型实验比较动态咬合记录法(patient-specific motion,PSM)和平均值数字牙合架法设计前牙种植单冠修复体切导的正确度。方法:招募12名牙列完整、有稳定切导的健康受试者,口内扫描获得受试者牙列模型,并采集两种动态咬合记录:(1)仅包括前伸运动;(2)包括前伸运动及侧前伸运动。加高原始模型上中切牙参与前伸引导的部分舌面作为参考模型;虚拟拔除单个上中切牙,虚拟种植获得上颌工作模型。在修复体设计软件中使用复制功能进行种植单冠形态设计,使用不同数字化方法设计切导:对照组为平均值数字牙合架法,试验组为仅包括前伸运动的动态咬合记录法(PSM1)和包括前伸运动和侧前伸运动的动态咬合记录法(PSM2)。通过逆向工程软件分析比较修复体切导形态与原始切导形态的三维偏差,评价指标包括代表高牙合程度的正值平均值、正面积比、最大值,代表低牙合程度的负值平均值、负面积比、最小值,以及代表整体偏差程度的均方根。结果:数据采用中位数(四分位距)表示。PSM2组的正值平均值、正面积比、负值平均值小于对照组[8.0(18.8)μm vs.37.5(47.5)μm;0 vs.7.2%(38.1%);-109.0(63.8)μm vs.-66.5(64.5)μm],负面积比大于对照组[52.9%(47.8%)vs.17.3%(45.3%)],差异均具有统计学意义(P<0.05);PSM1组的正面积比[0.1%(7.0%)]和负值平均值[-97.0(61.5)μm]均小于对照组,负面积比[40.7%(39.2%)]大于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);PSM1组的正值平均值[20.0(42.0)μm]和正面积比均大于PSM2组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:设计前牙种植单冠修复体切导时,相较于平均值数字牙合架法和仅包括前伸运动的动态咬合记录法,包括前伸运动和侧前伸运动的动态咬合记录法更有利于减少修复体的咬合干扰,提高咬合适合性。

非对称型假体设计及全膝关节置换后的力学分析

背景:全膝关节置换是治疗膝关节晚期病症的有效手段,但假体衬垫容易因内部应力变化而产生磨损失效,寿命有限且术后患者的活动能力降低。如何对假体进行改进设计来满足患者更多的需求是假体研究的重要方向。目的:基于半月板的形态设计一种非对称型假体,并与对称设计的后稳定型假体进行比较,分析2种假体的应力分布情况和衬垫的接触面积变化,以探究非对称型假体设计是否存在优势。方法:通过有限元方法对1例膝骨关节炎患者进行模拟截骨和假体装配,建立基于非对称型假体及对称设计的后稳定型假体的全膝关节置换术后膝关节模型。在0°,10°,20°,30°的屈膝条件下,探究股骨假体、胫骨假体以及衬垫上的Mises应力,并通过对比衬垫内外侧的接触面积,分析全膝关节置换后膝关节生物力学变化和运动行为的改变。结果与结论:(1)在0°-30°的屈膝过程中,2种假体衬垫上的Mises应力峰值均表现出先减小后增大的趋势,且内侧始终大于外侧。(2)非对称型设计的假体与后稳定型假体相比,应力峰值更低;在屈膝30°时,非对称型假体衬垫内外侧的Mises应力峰值分别为15.81 MPa和11.95 MPa,后稳定型衬垫为16.70 MPa和13.76 MPa,两者内侧差值约为5.33%,而外侧则相差13.15%;对比股骨假体和胫骨假体上的Mises应力峰值,非对称型假体在屈膝过程中始终低于后稳定型假体。(3)在0°站立位时,后稳定型假体衬垫的内侧接触面积为17.96 mm^(2)、外侧为34.10 mm^(2);而非对称型假体衬垫的内外侧接触面积分别为105.47 mm^(2)和107.80 mm^(2),具有更大的接触面积且两侧差距更小。(4)结果表明,非对称型假体的生物力学表现更好,且能够对维持膝关节稳定性、提升关节活动度有所帮助。这种设计能够在一定程度上还原膝关节以内侧髁为轴进行外旋的运动机制,是一种更为有效的膝关节假体选择方案。

新安煤矿设计体会

一、设计概况新安矿是双鸭山矿务局东部区的一个新井,属于双鸭山煤田,煤系地层为侏罗纪城子河煤组,四纪层厚30～60米,其中砂层厚5～50米.井田走向长9公里,倾斜长4公里,区内可采煤层17层,其中有两层全区发育,煤层平均总厚度为21.6米,倾角为12°～20°.地质储量为2.67亿吨,可采储量为1.78亿吨.井田中央地势低洼,历史上曾被洪水淹没过,建立井条件不好.精查过程中地质部门加强了对冲积层的调查,为开凿斜井找到了表土层最浅的位置.经过技术、经济对比,最后确定了集中皮带斜井方案,年设计能力为90万吨.全井田划分三个水平。

基于整机降噪原则的变速箱壳体结构优化设计分析

本文围绕工程机械变速箱壳体结构优化设计展开研究,基于整机降噪原则,探讨了壳体面积、壁厚、加强筋布置和零件结构等方面的合理设计方法。首先介绍了变速箱的工作原理和噪声源分析,详细探讨了齿轮、轴承和壳体设计不完善等噪声源的特点和影响因素。随后,针对壳体优化设计提出了合理设计壳体面积、壁厚,合理布置加强筋以及考虑螺栓布置位置和周围结合法兰宽度等关键设计原则。最后,总结了壳体优化设计的重要性和实践意义,为提高工程机械整体品质和驾驶舒适性提供了理论指导和实用建议。

水下电子模块壳体设计及验证

对水下电子模块(SEM)的壳体进行了设计计算,使用ANSYS软件对壳体进行了耐压分析和屈曲稳定性分析,按照1∶1的尺寸比加工制造了外壳和端盖。装配完成后进行了外部静水压试验,验证其耐压性能。试验结果表明:水下电子模块的壳体设计满足使用要求,结构稳定无变形。

基于“空巢青年”五感需求的软体沙发设计研究

旨在探讨“空巢青年”人群对软体沙发的五感需求及基于此需求下软体沙发的设计原则,优化软体沙发设计使其更好地为“空巢青年”群体服务。文章将视角聚焦于“空巢青年”这一特定人群,引入五感的相关概念,通过用户画像归纳“空巢青年”的人群特征,用户旅程图梳理“空巢青年”人群使用沙发的行为特点,综合分析后得出用户痛点,再以五感体验的角度提炼出“空巢青年”对软体沙发的五感需求;通过对目标用户的调研结果和相关产品案例的分析,基于产品材质、造型、色彩、结构形式等要素,对满足“空巢青年”五感需求的软体沙发设计策略进行总结,并完成设计实践,为面向“空巢青年”的软体沙发设计提供新的借鉴。

基于“互联网+”“云产教”“车间教学”融合模式的《酒体设计与白酒品评》课程教学改革建设

《酒体设计与白酒品评》是酿酒工程专业必修课程,其传统理论教学模式存在缺乏知识传授的共情、产教融合课程建设模式创新不够、输出人才解决实际工程问题能力不足的现有教学问题,限制了高校对酿酒专业综合型复合人才的培养。本文旨在从“互联网+”“云产教”“车间教学”三个层面对该课程展开复融式教学模式改革:首先依托“互联网+”设置课前案例——“品鉴地方特色香型白酒,体会南北方香型酒差异”,通过案例的引入提高学生对白酒品评的学习兴趣,引发课前思考;其次借助“云产教”模式展开课堂讲授——“独具风格的清酱香型人民小酒的前世今生”,将理论知识与生产实际有机融合,加深学生对于理论知识的理解;最后基于“车间教学”强化生产实践及其酿造技艺的学习——酱香典型体风格特征及其酒体风格形成识别,强化学生理论与实践偶联的学习及其分析酿酒工程问题的能力。本文拟从产教融合的角度创新该课程教学模式、提高课程教学质量,为高校酿酒工程专业输出理论知识扎实、能解决工程实际问题的高质量人才提供理论依据和实践参考。

一种花果味露酒的酒体设计与研发

花果味“秋露白”露酒是以米酒为基酒,科学利用花露果露的碰撞,使用健康天然糖源调节酒体,形成健康特色、具有特定花果露风格的12%vol的饮料酒,旨在为年轻人设计个性鲜明的低度微醺产品。通过基酒试验、糖源试验、工艺试验、感官与理化指标综合分析,最终确定花果味“秋露白”露酒产品的酒体设计方式,为“秋露白”露酒其他系列产品奠定了理论和技术基础。

不同加工步骤对不同牙预备体设计冠适合性偏差的影响

目的:评估3D打印蜡型铸造技术中计算机辅助设计(CAD)、3D打印蜡型以及熔模铸造步骤对5种牙预备体设计钴铬(CoCr)冠适合性偏差的影响。方法:Imageware软件构建5种牙预备体数据并设计得到相应牙冠数据,将牙冠数据导入3D打印机中成型得到蜡冠,光学扫描后再将蜡冠铸造成CoCr冠并完成光学扫描。最后将扫描得到的蜡冠及铸造冠凹面数据分别与牙预备体数据“最佳拟合配准”获得颜色偏差图和均方根误差(RMS)。用SPSS 25.0软件对数据进行统计分析(n=10,α=0.05)。结果:经CAD、3D打印蜡型或熔模铸造步骤后,5个设计组牙冠的颜色偏差图均不相同。CAD步骤中,5个设计组牙冠的RMS均值范围为27.99~31.01μm(H=37.392,P=0.000);3D打印蜡型步骤后,5个设计组RMS均值范围为19.93~29.15μm(H=23.106,P=0.000);熔模铸造步骤后,5个设计组牙冠的RMS均值范围为27.64~31.43μm(H=8.165,P=0.086);3D打印蜡型和熔模铸造步骤本身的RMS均值范围分别为-11.08~0.42μm和-1.52~11.52μm,5个设计组在3D打印蜡型(H=26.568,P=0.000)以及熔模铸造(H=25.033,P=0.000)步骤中的差异均极为显著,但羽状组在3D打印蜡型(0.42±6.20)μm和熔模铸造(-1.52±6.89)μm步骤中的RMS均值比较无统计学差异(Z=-0.529,P=0.597)。结论:CAD、3D打印蜡型或熔模铸造步骤对CoCr冠适合性偏差的影响因预备体设计而存在差异;羽状设计受3D打印蜡型或熔模铸造的影响较小;各组冠的适合性偏差远小于临床观察到的适合性差异。

酒体设计系统在白酒行业中的应用研究进展

酒体设计是运用感官鉴评、分析,综合评判酒的特性,得出组合配比方案,进行产品研发与创新升级。该技术在白酒领域扮演着极其重要的角色,得到了广泛应用与研究。本文概述了酒体设计理念、流程及特点,综述了其相关系统在白酒行业的应用研究进展,包括酒体设计相关智能辅助工具在小样中的应用、酒体设计设备系统在大样中的应用、酒体设计系统在管理与技术层面及全局的应用等方面,并展望了酒体设计系统在白酒企业的发展前景。

基于视错觉原理的胖体女装设计研究

文章对胖体体型及胖体女装设计进行分析,将视错觉原理所具有的艺术特点融入胖体女装设计,旨在通过服装修饰女性身材及协调人体曲线,进而为胖体女装的多样化设计提供思路。

线上一流课程《白酒品评与酒体设计》的建设与推广

线上一流课程作为一种在线开放课程,是技术进步和社会需求的产物,具有灵活性、开放性、共享性等优势。线上一流课程的建设与推广有助于提升教师的教研水平和拓宽学生的学习视野。贵州省一流课程《白酒品评与酒体设计》自2019年上线以来,已完成6个学期的运行,全国累计学习人数14047人,分布34个省。本文基于课程建设过程中资源、实施、推广、考核等情况进行了总结和分析,以期为线上一流课程的建设提供新的思路和启发。

以酒体设计大赛为抓手 培养大学生创新思维与实践能力

学科竞赛是培养大学生创新思维及实践能力的有效途径,有利于实现高等教育培养创新应用型人才的目标。以湖北省大学生酒体设计大赛为例,介绍了竞赛的组织、筹备、内容及方式,结合湖北师范大学学生的参赛实例,从酿酒理论知识、味觉识别及酒类品评、酒体设计等环节探讨了竞赛对培养学生创新思维与实践能力的积极作用。实践表明,酒体设计大赛有助于激发学生的学习热情和动力,引导学生利用所学理论知识解决实际问题,进而促进学生创新实践能力的提升。

基于心流理论的老年人健身体感游戏设计研究

在我国老龄化时代到来的背景下,鼓励老年人积极参与健身活动是应对老龄化问题的有效方式。文章运用认知心理学领域下的心流理论,分析老年群体的健身需求层次和心流激发要素,将老年人健身产品与体感交互技术、游戏化思维相结合,在满足老年人健身需求的同时激发其心流体验,以期为老年人健身产品设计及体感交互技术的应用提供新思路。

人工膝关节中胫骨髓内柄的结构设计

背景:伴随着社会进步,面对社会人口中快速发展的老龄化问题,膝骨关节炎发病率越来越高,全膝关节置换手术量逐渐增加。目的:通过对胫骨假体基座进行改进,研究假体尺寸与应力遮挡间的关系。方法:选择1例患有重度膝骨关节炎的女性患者,以Mimics为基础,通过提取膝关节骨骼结构模拟全膝关节置换手术,进行截骨、定位、置入操作,建立全膝关节置换假体(包含股骨假体、胫骨托、胫骨衬垫)的几何模型,对胫骨假体基座进行改进设计,分析不同胫骨假体基座对周围骨组织应力遮挡的影响。结果与结论:①与单柄胫骨髓内柄假体相比,四桩胫骨髓内柄假体设计在短桩周围会造成一定的应力遮挡,但是与较粗大的单个长柄相比,这种应力遮挡作用明显减小,并由4个短桩来均匀分担负荷,因而在桩底部不会造成应力集中;②中部有矩形孔的设计,不仅能提供相对好的稳定性,并且在一定程度上还有利于减少松质骨的应力遮挡,减少率达77.5%;③与单柄胫骨髓内柄假体相比,四桩胫骨髓内柄假体和中部有孔的四桩胫骨髓内柄假体都有很好的稳定性,可以在一定程度上减少应力遮挡,不会造成应力集中,为胫骨髓内柄的设计提供理论指导。

稀疏异质多智能体环境下基于强化学习的课程学习框架

现代战争的战场较大且兵种较多,利用多智能体强化学习(MARL)进行战场推演可以加强作战单位之间的协同决策能力,从而提升战斗力。当前MARL在兵棋推演研究和对抗演练中的应用普遍存在两个简化:各个智能体的同质化以及作战单位分布稠密。实际战争场景中并不总是满足这两个设定,可能包含多种异质的智能体以及作战单位分布稀疏。为了探索强化学习在更多场景中的应用,分别就这两方面进行改进研究。首先,设计并实现了多尺度多智能体抢滩登陆环境M2ALE,M2ALE针对上述两个简化设定做了针对性的复杂化,添加了多种异质智能体和作战单位分布稀疏的场景,这两种复杂化设定加剧了多智能体环境的探索困难问题和非平稳性,使用常用的多智能体算法通常难以训练。其次,提出了一种异质多智能体课程学习框架HMACL,用于应对M2ALE环境的难点。HMACL包括3个模块:1)任务生成模块(STG),用于生成源任务以引导智能体训练;2)种类策略提升模块(CPI),针对多智能体系统本身的非平稳性,提出了一种基于智能体种类的参数共享(Class Based Parameter Sharing)策略,实现了异质智能体系统中的参数共享;3)训练模块(Trainer),通过从STG获取源任务,从CPI获取最新的策略,使用任意MARL算法训练当前的最新策略。HMACL可以缓解常用MARL算法在M2ALE环境中的探索难问题和非平稳性问题,引导多智能体系统在M2ALE环境中的学习过程。实验结果表明,使用HMACL使得MARL算法在M2ALE环境下的采样效率和最终性能得到大幅度的提升。

湘产浓酱兼香型白酒酒体设计的研究

为开发一款具有湖南特色的浓酱兼香型白酒,采用优质浓香型基酒和酱香型基酒进行勾调,在单因素试验设计的基础上进行正交试验优化,以感官评价作为主要指标评判断酒体设计效果。结果表明,该产品浓酱基酒的搭配比例7∶3、不同年份浓香型基酒(3年∶5年∶8年)比例8∶1∶1、不同年份酱香型基酒(3年∶5年∶8年)比例7∶2∶1、复合调味酒用量0.6%时,产品深受消费者喜爱并获得国际大金奖。本研究为开发高端复合香型白酒新产品提供了成功的案例,为企业发展增添了新的源动力。