暖体假人的系统优化与测试分析

《暖体假人的系统优化与测试分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码:10255学号:2161426东华大学硕士学位论文暖体假人的系统优化与测试分析THESYSTEMOPTIMIZATIONANDTESTANALYSISOFTHERMALMANIKIN学科专业：建筑与土木工程作者姓名：徐阳指导老师：邹钺答辩日期：2018年5月26日东华大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工作单位备注上海电缆研究宗曦华正高级工程师答辩委员会主席所有限公司黄跃武教授答辩委员会委员东华大学顾平道副教授答辩委员会委员东华大学杨小明工程师答辩委员会秘书东华大学东华大学学

2、位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借

3、阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日暖体假人的系统优化与测试分析暖体假人的系统优化与测试分析摘要暖体假人是可以模拟真实人体散热的仪器设备，用其进行服装热阻测试推动了服装热学性能参数的评价、服装保暖机理的研究以及新型服装材料开发的发展。本文对暖体假人的加热方案进行探究并确定了可行方案，集成整套

4、硬件系统的设备于一个机箱之中以便于检测管理，并且编写了一套新的LabVIEW变温控制测试程序用于暖体假人测试，最后对暖体假人服装热阻测试的结果进行了分析与研究。暖体假人的加热系统基本可分为三种形式，分别为外表面、内表面和内部空间加热。课题研究之初，设想了四种不同的热源布置方案并用一个简易的半身假人对各种加热方式进行探究并分析其可行性。由加热筒实验可知内部加热的最大难题是假人表面温度均匀性的控制。软质加热膜的实验证明在假人外表面直接加热更易快速达到设定温度，且有较好的温度的均匀性，所以本课题最终选

5、择在暖体假人外表面均匀地缠绕电热丝进行加热。此外，本文对暖体假人模型的电热丝敷设方案、区域分段情况和模拟皮肤材料进行了介绍。本课题研制的暖体假人的硬件系统组成包括温度采集系统、输出电压控制系统和其他辅助设备。本文对温度采集系统和输出电压控制系统中的主要硬件设备的具体性能进行了详细介绍，并且展示了各硬I暖体假人的系统优化与测试分析件设备的连接方案和工作流程。此外，由于暖体假人的硬件控制系统非常庞大，且直接散落在地上易造成设备损坏，本文设计并制作了一个用于集成硬件设备的机箱使其排列有序便于后期管理。

6、暖体假人的传统控制方法有两种，一种是维持表面温度恒定，另一种是维持加热功率恒定，即恒温控制法和恒热控制法。恒功率暖体假人不需要温度控制，但是由此可导致在不同的环境下皮肤温度偏离现实情况。而在此前的测试中，用恒温控制法测试服装热阻又出现较大偏差。所以本文编写了一套新的LabVIEW测试程序——基于热舒适方程的变温控制系统来测试暖体假人的服装热阻，并与恒温控制系统的测试结果进行比较。虽然两套测试系统测得的服装热阻结果均偏大，但变温控制系统的测试结果更接近真实值。本文接着对服装热阻测试结果出现偏差的原

7、因进行了一系列理论分析，并用半身简易假人进行了定性的实验探究。在简易假人和挤塑平板上进行的两大组定性实验验证了辐射换热对热阻测试的重要性。所以尝试在暖体假人表面敷上黑色绝缘胶带，进一步验证辐射对换热的影响，并进行服装热阻测试和比较。用恒温控制系统和变温控制系统分别对一件短袖进行服装热阻测试，结果显示在暖体假人表面敷设黑胶后其热阻值分别下降了6.1%和7.1%，而且在敷设黑胶后的暖体假人身上用变温控制系统测试的结果已经非常接近真实值，误差在5%以内。关键词：暖体假人；服装热阻；热源方案；变温控制；

8、辐射换热II暖体假人的系统优化与测试分析THESYSTEMOPTIMIZATIONANDTESTANALYSISOFTHERMALMANIKINABSTRACTThermalmanikinisanequipmentsimulatinghuman’sheattransfer.Itwasusedtotestclothingthermalresistanceandpromotedtheevaluationoftheclothingthermalparameters,thestudyofthecloth