竇天晨 高矚 路邵珺

關(guān)鍵詞：護(hù)理小家電 手柄聯(lián)動 旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié) 卷發(fā)棒 ansys分析

引言

卷發(fā)棒作為個人護(hù)理系列產(chǎn)品的典型代表，主要用戶為女性，產(chǎn)品的使用習(xí)慣運用女性設(shè)計心理學(xué)的研究思路，通過模擬女性卷發(fā)姿勢、手部持握規(guī)律、操作最適角度等方面計算出旋轉(zhuǎn)裝置的安裝位置。從功能角度上來看，卷發(fā)棒的實質(zhì)就是發(fā)熱導(dǎo)體通電升溫，通過外部的傳熱裝置使纏繞在產(chǎn)品外部的頭發(fā)彎曲變形。卷發(fā)棒的評價標(biāo)準(zhǔn)在于其發(fā)熱速度、加熱溫度以及定型能力，保證在最短的時間內(nèi)讓發(fā)熱體溫度迅速升到120℃，然而在這樣一個溫度下對一種旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置的磨損率是巨大的，可能會因零件間的摩擦力較大而無法正常相互作用，發(fā)熱體體積膨脹導(dǎo)致內(nèi)部運動件無法貼合，聯(lián)動規(guī)律也會發(fā)生改變。因此本文通過ansys軟件分析旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)中零部件的接觸應(yīng)力，判斷其磨損率，提出了一種旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的解決方法，在設(shè)計的過程中歸納出卷發(fā)棒最適合的手柄旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)聯(lián)動結(jié)構(gòu)。

一、卷發(fā)棒產(chǎn)品設(shè)計分析

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，近十年來個護(hù)小家電在各大網(wǎng)站的搜索頻率呈上升趨勢，其中增幅最大的是個護(hù)小家電中的美發(fā)系列。這與個人護(hù)理小家電的技術(shù)升級和功能創(chuàng)新密不可分。眾所周知，小家電存在體積小，功能豐富等優(yōu)勢，往往在同等價位中，功能較多的同類產(chǎn)品更能增加消費者的購買意趣?；诖?，本文以卷發(fā)棒為例，通過功能和使用方式的創(chuàng)新提升企業(yè)在個護(hù)行業(yè)的核心競爭力。

（一）卷發(fā)棒的功能分析

卷發(fā)棒，是通過發(fā)熱元件把頭發(fā)加熱，軟化，然后再冷卻，以達(dá)到各種卷發(fā)造型的目的。影響卷發(fā)棒銷量的關(guān)鍵因素有很多，諸如造型能力、造型速度、市場的營銷及技術(shù)、品牌等。國內(nèi)外卷發(fā)棒價格的層級關(guān)系非常清晰，高端市場以戴森為引領(lǐng)者，憑借吸風(fēng)式卷發(fā)機構(gòu)、熱風(fēng)卷發(fā)冷風(fēng)定型等核心技術(shù)遙遙領(lǐng)先眾多個護(hù)企業(yè)，而中小型企業(yè)則必須以功能和造型方式的創(chuàng)新謀求自己發(fā)展之道。因此本文以卷發(fā)棒中低端市場的品牌為出發(fā)點，京東為調(diào)研平臺，通過分析消費者對不同品牌產(chǎn)品的偏好程度，總結(jié)出產(chǎn)品的功能賣點，見圖1。

據(jù)調(diào)研結(jié)果可知，以一頭多用或多頭換用為主要造型方式，配備防燙功能、護(hù)發(fā)功能、恒溫控制、安全隔熱頭、預(yù)熱指示器、3D浮動夾板、智能斷電等輔助功能成為卷發(fā)棒的主流趨勢。其中多頭替換款常作為中高端產(chǎn)品，同等價位下無法與一頭多用的造型產(chǎn)品進(jìn)行比較，所以本文以多模式切換為切入點進(jìn)行設(shè)計研究。

（二）卷發(fā)棒的使用方式分析

由于造型器的設(shè)計取決于發(fā)型的成型方式，因此本文將2021年沙宣和屈臣氏在夏季時裝周中舉辦的發(fā)型潮流發(fā)布會中所展示的發(fā)型與2021春夏時裝周流行色進(jìn)行結(jié)合，得出2021年的發(fā)型趨勢預(yù)測，見圖2。

據(jù)以上推測，2021年整體流行風(fēng)格更偏向于自然風(fēng)格，在發(fā)型上的體現(xiàn)偏向大波浪、八字劉海兒等自然發(fā)式。此外近年來流行的復(fù)古風(fēng)也會以80后為代表而持續(xù)風(fēng)靡，在發(fā)型的體現(xiàn)則羊毛卷、玉米燙等小卷發(fā)型，以及鯊魚夾挽發(fā)等“媽媽式”編發(fā)。上述卷發(fā)類型根據(jù)直徑不同可分為19mm、25mm、28mm，通過不同的卷發(fā)方式以此來產(chǎn)生多變的卷發(fā)造型。

（三）探究卷發(fā)棒工作原理及設(shè)計要素

燙發(fā)就是化學(xué)能和物理作用條件的結(jié)合，使頭發(fā)的形狀、性質(zhì)產(chǎn)生變化，并固定這種變化的過程。該過程依次包含：裂變反應(yīng)、迫使移位、元鍵重組、位置固定。而卷發(fā)棒工作原理則是通過發(fā)熱導(dǎo)體到達(dá)能夠改變頭發(fā)形狀、性質(zhì)發(fā)生變化的溫度后，通過彎曲、擠壓的方式產(chǎn)生新的造型，最后進(jìn)行定格，將頭發(fā)短暫固定維持形狀。

從頭發(fā)的微觀結(jié)構(gòu)可知，配備發(fā)熱夾板的卷/直發(fā)器會對頭發(fā)造成較大的損傷，而卷直發(fā)梳與頭發(fā)的接觸方式使其對頭發(fā)的損傷大大減小，因此應(yīng)當(dāng)以卷/直發(fā)梳為主要的設(shè)計方向，并設(shè)計新的對頭發(fā)加熱和塑形的部件，以達(dá)到不傷發(fā)的目的。此外若從常見質(zhì)量問題出發(fā)，在設(shè)計時還要充分考慮導(dǎo)熱（發(fā)熱體盡量與傳熱裝置貼合）和隔熱（加入隔熱棉或增加隔熱護(hù)套等措施）。

二、用戶分析及痛點研究

用戶使用分析目的是從使用者的角度來提高旋轉(zhuǎn)式可調(diào)節(jié)卷發(fā)棒機構(gòu)的合理性，通過完善使用細(xì)節(jié)，增強用戶的體驗感。

（一）用戶使用習(xí)慣分析

以構(gòu)建用戶旅程圖為研究方法，將整個使用過程分為四個階段：卷發(fā)前期準(zhǔn)備、加熱卷發(fā)階段、卷發(fā)定型階段以及卷發(fā)結(jié)束階段，并模擬用戶的操作行為，從中找到卷發(fā)棒設(shè)計的機會點和痛點，見圖3。

如圖3所示，目前卷發(fā)棒使用人群對快速卷發(fā)、使用方便、安全等因素具有較高的要求，而相對應(yīng)的機會點便在于設(shè)計的卷發(fā)棒需要能夠快速滿足用戶對造型的需求，并配備安全保護(hù)措施。

（二）用戶操作卷發(fā)棒所存在的問題

通過對用戶的目標(biāo)統(tǒng)計，可以得出使用者在對購買卷發(fā)棒的時候會對功能是否能滿足需求來評判有無購買價值，因此從功能的角度出發(fā)，尋找用戶對已購買的卷發(fā)棒中理想功能的詞頻進(jìn)行分析，選取超過10的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，見圖4。

從上述數(shù)據(jù)可以看出，防燙的理想功能和卷發(fā)的功能需求是眾多使用者現(xiàn)有產(chǎn)品中所需要繼續(xù)深入研究的，詞頻分別達(dá)到了46和45，針對安全和造型功能為主要問題深入分析，尋求最合理的解決方法。

（三）卷發(fā)棒的用戶需求分析

由于卷發(fā)棒的造型是其主要功能，因此本文將著重針對其快速造型，造型多樣化為設(shè)計重心，根據(jù)用戶的使用習(xí)慣運用5W2H的七問分析法總結(jié)出用戶對卷發(fā)棒造型功能的需求是需要一款可以滿足羊毛卷、蛋卷、八字劉海兒等流行發(fā)式的多功能造型器，本文將從調(diào)整卷發(fā)筒直徑的方式著手設(shè)計。

三、卷發(fā)棒手柄聯(lián)動結(jié)構(gòu)應(yīng)用及概述

在智能手持小家電時代，手柄不僅有著配合手部尺寸，讓用戶操作更舒適的人機功能外，同時也有著充當(dāng)著調(diào)節(jié)、顯示、指示等交互功能。在卷發(fā)棒的結(jié)構(gòu)中需要考慮的是能夠通過手柄的調(diào)節(jié)，改變發(fā)熱頭的熱量，直徑，這種聯(lián)動結(jié)構(gòu)可以從本質(zhì)上滿足用戶對各種發(fā)型的需求。根據(jù)市場上出現(xiàn)的卷發(fā)棒的手柄使用方式分析出滿足改變直徑的操作方式及聯(lián)動結(jié)構(gòu)。

（一）現(xiàn)有卷發(fā)棒手柄聯(lián)動結(jié)構(gòu)概述

根據(jù)手柄聯(lián)動方式的核心動力為分界，可以將卷發(fā)棒分為自動旋轉(zhuǎn)和手動旋轉(zhuǎn)兩個方式。

使用自動調(diào)節(jié)式卷發(fā)棒在進(jìn)行卷燙發(fā)時，用戶需要將頭發(fā)拉入發(fā)熱棒后啟動驅(qū)動電機，同時傳動齒輪帶動從動輪傳動，帶動卷發(fā)筒在卡環(huán)上旋轉(zhuǎn)，使頭發(fā)被卷附在發(fā)熱棒上，卷燙發(fā)后，輕松拉開卷發(fā)器便可釋出已卷曲的頭發(fā)。

吸入式卷發(fā)棒是將頭發(fā)放置于固發(fā)凹槽中，控制所述電動裝置驅(qū)動所述撥發(fā)部圍繞所述繞發(fā)柱轉(zhuǎn)動，以便將所述頭發(fā)纏繞在所述繞發(fā)柱上形成紡錘體，為了使得自動卷發(fā)器生成的發(fā)型更加多變，還可以將所述第一發(fā)熱板的表面設(shè)置為呈圓滑的波浪狀?；蛘呖梢詫⑺龅谝话l(fā)熱板的表面設(shè)置為呈凸出的弧形面。

多軸變速卷發(fā)棒的操作方式為當(dāng)用戶旋擰把手時，通過驅(qū)動軸帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，由于軸套與手柄通過定位桿固定連接，所以齒輪帶動次級齒輪發(fā)生轉(zhuǎn)動，因軸套的直徑大于次級齒輪的直徑，所以能驅(qū)動次級齒輪以大于轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，該次級齒輪依次通過蓋板、支座而帶動加熱管轉(zhuǎn)動，使得加熱管的轉(zhuǎn)速大于把手，進(jìn)而實現(xiàn)了提高轉(zhuǎn)速的功能。

以電機為驅(qū)動方式將電能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的動能，可以極大程度地減輕雙手的負(fù)擔(dān)，根據(jù)調(diào)研得出女性的卷發(fā)時間在于10-20分鐘，操作過程中手需要懸空較長的時間，因此將電動代替手動卷發(fā)有一定的必要性，但是從聯(lián)動結(jié)構(gòu)分析，電機帶動功能頭旋轉(zhuǎn)的方式，電機可轉(zhuǎn)化的形式的只有速度的調(diào)節(jié)，而無法同時將直徑調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)速同時與電機相匹配，在用戶操作分析中大部分主流發(fā)型都是需要一定的角度和力度來控制的，將造型多樣化作為設(shè)計目的，電機的聯(lián)動方式并不可取。

圖5為手動調(diào)節(jié)卷發(fā)棒，旋轉(zhuǎn)旋鈕，帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪與齒條相配合，進(jìn)行凸輪運動，推動第一殼體和第二殼體向外擴張，當(dāng)殼體到達(dá)第二限位塊的時候?qū)⑵涔潭ǎ瑢崿F(xiàn)從小直徑向大直徑的調(diào)節(jié)。

手動聯(lián)動結(jié)構(gòu)的核心在于通過手柄部位的機械運動作為動能，連接軸心柱實現(xiàn)卷發(fā)棒功能頭的變化，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢有兩點，一是可以實現(xiàn)局部的微調(diào)，滿足本文改變發(fā)熱體直徑的需求，二是可以根據(jù)使用者需求通作手柄運動來完成卷發(fā)動作，最后的造型效果會更加自然，上述聯(lián)動結(jié)構(gòu)存在手柄調(diào)節(jié)旋鈕太小無法較難操作，可變直徑尺寸僅有兩種，無法滿足大部分造型需求。

（二）卷發(fā)棒手柄運動方式研究

根據(jù)以上電動調(diào)節(jié)和手動調(diào)節(jié)的聯(lián)動結(jié)構(gòu)可以分析出，在用戶對卷發(fā)棒卷燙的同時，僅有一個發(fā)熱體可變因素的改變，無論是卷發(fā)棒功能頭旋轉(zhuǎn)還是變化直徑，這其中的因素大致分為三個方向，其一，在于卷發(fā)過程中涉及到溫度容易觸碰皮膚造成較差用戶體驗，同時變換多個參數(shù)容易造成手柄運動不受使用者控制，增加燙傷幾率，其二，在于卷發(fā)棒與很多手持類小家電不同，使用對象為用戶頭發(fā)，頭發(fā)作為線性物體常存在纏繞的困擾，一般卷發(fā)時的方向會控制在一個平面內(nèi)，如果聯(lián)動結(jié)構(gòu)牽扯到多個平面方向的運動，頭發(fā)將會纏繞在卷發(fā)棒中無法取出。其三，由于卷發(fā)棒為小型類護(hù)理工具，內(nèi)部空間較小，想要設(shè)計聯(lián)動結(jié)構(gòu)，只能將一種方式作為驅(qū)動力，無論是電動還是手動，都需要軸心進(jìn)行手柄與功能頭的連接，在轉(zhuǎn)動時只能滿足一種調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

因此，將可變因素定位功能頭的直徑尺寸，手動控制聯(lián)動結(jié)構(gòu)較合理，這就需要從手動運動的方式和手柄操作的人機來研究什么樣的手柄和操作方式更滿足調(diào)節(jié)直徑的聯(lián)動結(jié)構(gòu)。

（三）卷發(fā)棒手柄功能所對應(yīng)的聯(lián)動結(jié)構(gòu)分析

1.卷發(fā)棒基礎(chǔ)功能需求

（1）防燙功能：在卷發(fā)過程中最需要的是防燙設(shè)計，卷發(fā)棒的防燙設(shè)計分三個部分，第一部分為手持功能頭部分，屬于輔助設(shè)計，考慮到用戶在卷發(fā)棒操作時由于體積太大，而用戶又普遍為女性群體，使用時必須雙手操作，其中一只手握住手柄部分進(jìn)行溫度、直徑大小、以及角度調(diào)節(jié)，另一只手則起到穩(wěn)定卷發(fā)棒，平坦重量的目的。因此在功能頭部分需設(shè)計出能夠固定不會隨傳動結(jié)構(gòu)運動的防燙頭。第二部分為手柄與發(fā)熱功能組建的交界位置，在用戶手持狀態(tài)下，手部位置會偏向手柄的重心位置，這樣可以減少手臂的負(fù)擔(dān)，而重心位置往往會偏向于材料較重的導(dǎo)體部位，也就是與發(fā)熱體會誤觸，需要格擋層進(jìn)行防燙。第三部分是與桌面的防燙設(shè)計，卷發(fā)棒使用完成后會有120℃左右的余溫，時間持續(xù)在1分鐘，如果放置在桌面上進(jìn)行降溫，會對桌面有一定的損傷，因此需要將發(fā)熱功能組建進(jìn)行與桌面的隔熱設(shè)計。

（2）微調(diào)功能：根據(jù)上文的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，不同需求的發(fā)型所對應(yīng)的卷發(fā)棒直徑在19mm-38mm之間，其中包含卷發(fā)棒直徑為19mm的羊毛卷專用卷發(fā)棒、25mm的蛋卷卷發(fā)棒等，每毫米直徑的改變都會形成一個新的發(fā)型，如何做到精確、可控、具有指示性的調(diào)節(jié)旋鈕，其中微調(diào)功能必須做到精準(zhǔn)的定位到每一個發(fā)型。

2.手柄聯(lián)動結(jié)構(gòu)初步構(gòu)造：在此功能基礎(chǔ)上，以連桿結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)架構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)鍵運動帶動發(fā)熱導(dǎo)體做離心運動，將圓柱形導(dǎo)體分型，發(fā)熱導(dǎo)體前后需要用絕熱材料固定，并強制規(guī)定運動軌道，同時，可以通過外觀設(shè)計做到防燙設(shè)計，注意考慮主板與發(fā)熱導(dǎo)體的接線問題，預(yù)留分線結(jié)構(gòu)防止運動過程中的線組纏繞影響操作。

四、旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)式卷發(fā)棒設(shè)計和工作原理構(gòu)想

（一）旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的合成原理

針對可旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的聯(lián)動結(jié)構(gòu)設(shè)計，由于卷發(fā)棒本身為圓形柱狀物體，運動規(guī)律則只能繞圓心軸進(jìn)行，考慮將旋轉(zhuǎn)作為主動力，采用離心連桿的方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。

靈感來源于一種可旋轉(zhuǎn)放大的桌子，使用者轉(zhuǎn)動桌子邊緣帶動內(nèi)部軸心旋轉(zhuǎn)，軸心四周固定弧形的鋼片，鋼片另一端安裝扇形補充板，當(dāng)桌子運動時，原本的扇形沿著圓心向外直線移動，鋼片帶動扇形補充版填充桌面的缺口，如圖6所示。

桌子的旋轉(zhuǎn)放大原理與卷發(fā)棒相同，區(qū)別在于一種是圓形扁狀物體，以面為分割單位，拼接方式簡單，僅在X與Y軸運動，而卷發(fā)棒是圓形柱狀物體，分割單位為體，在考慮橫向直徑變大的同時，也要注意拼接體能否在圓心方向能夠完美銜接?？紤]到是否能夠保證放大拼接后的圓柱橫切面近似圓形，本文考慮將發(fā)熱導(dǎo)體分成六份，同樣是弧形鋼片連接拼接體，在拼接體收縮的時候需要收納在圓柱形發(fā)熱導(dǎo)體中。

（二）卷發(fā)棒旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)工作原理

在考慮調(diào)節(jié)原理時，發(fā)現(xiàn)了相較于桌面片體而言柱體運動的優(yōu)勢，因為面片厚度有限，在上述旋轉(zhuǎn)方式中需要同時將原有的扇形面片和連接體與弧形鋼片進(jìn)行連接，并安置軌道，才能保證旋轉(zhuǎn)的同時，兩個部件都能運動，卷發(fā)棒內(nèi)部空間有限，軌道及弧形鋼片的數(shù)量和大小都滿足不了上述結(jié)構(gòu)，但是體與體之間有一定的接觸面積，可以通過擠壓，使得兩個部件一個主動，一個從動，就可以解決上述問題。當(dāng)中心軸旋轉(zhuǎn)時，弧形鋼片做離心運動，6塊連接體向外擴張，同時發(fā)熱導(dǎo)體受相鄰連接體擠壓，發(fā)生位移，實現(xiàn)橫截面直徑的擴大。

連接體設(shè)計為梯形是想讓垂直與連接體與接觸面的F壓可以分成F1、F2，由于在F2方向受連接體的阻攔無法移動，從而轉(zhuǎn)移為F1方向移動，F(xiàn)1則為軸心與扇形導(dǎo)體延長線方向，因此可以保證導(dǎo)體能夠沿軸心移動，使整個卷發(fā)棒直徑發(fā)生改變，見圖7。

（三）卷發(fā)棒離心連桿運動結(jié)構(gòu)及外觀設(shè)計

1.功能頭設(shè)計：由于直徑變大時，六塊黑色導(dǎo)體之間會產(chǎn)生縫隙，需要連接體充當(dāng)填補物的角色，將連接體設(shè)計成梳齒狀，可以保證頭發(fā)在纏繞時不會滑落，做到無夾板設(shè)計，收縮時，可以填補空隙，見圖8。

2.手柄電路設(shè)計：在手柄電路設(shè)計中要考慮每個導(dǎo)體的連接線旋轉(zhuǎn)時避免纏繞，電路板盡量原理發(fā)熱導(dǎo)體，用戶在按鍵操作時要避免與功能頭有接觸，內(nèi)部安置分線器，分別留有6個扇形孔分割線路，電源為交流電，能夠以最快速度將溫度提升至120°C以上，見圖9。

3.手柄外觀設(shè)計：手柄外觀從人機、防滑、防燙、美觀三個角度設(shè)計了兩款方案，旋轉(zhuǎn)鍵都安置在功能頭與握柄交界的位置，防燙設(shè)計分為桌面防燙與手部防燙，在旋轉(zhuǎn)鍵上有一喇叭型的防燙隔層，保證用戶在使用時能夠不觸碰前面的發(fā)熱導(dǎo)體，并且隔層的直徑整體大于卷發(fā)棒直徑，在桌面放置時，隔層充當(dāng)支點將卷發(fā)棒架起，避免功能頭接觸桌面，功能頭前方設(shè)計了可以方便用戶雙手操作的圓形蓋，見圖10。

方案一圖10（左）采用錐形造型，錐形相較于圓形更貼合手部持握姿勢，增加了黑色橡膠套，起到給用戶手握位置暗示以及防滑的作用。

方案二圖10（右）延續(xù)了方案一的錐形造型，增加了棱角以及面片的疊加，具有科技感，外部是紅色塑料套包裹，內(nèi)部為黑色磨砂塑料。

五、Ansys的接觸應(yīng)力分析

以卷發(fā)棒的旋轉(zhuǎn)可調(diào)式靜態(tài)態(tài)結(jié)構(gòu)為分析對象，通過接觸面的溫度、壓力、摩擦力等設(shè)置參數(shù)，運用Ansys的網(wǎng)格分析紅色連接體與黑色發(fā)熱導(dǎo)體之間接觸面的彈性形變輪廓圖 ，驗證該結(jié)構(gòu)的可行性。

（一）基本參數(shù)設(shè)置

首先設(shè)置Ansys分析模式為靜態(tài)結(jié)構(gòu)，如圖一所示，接著將模型的STP格式文件導(dǎo)入Ansys中，，由于卷發(fā)棒功能頭溫度需要120°C，材質(zhì)則選擇耐高溫的PC塑料，其余零部件為結(jié)構(gòu)鋼，見圖11。

設(shè)置接觸面以及接觸面有無摩擦、摩擦系數(shù)等，PC材質(zhì)為聚碳酸酯，根據(jù)摩擦系數(shù)查詢可得其摩擦系數(shù)為0.60，隨后生成網(wǎng)絡(luò)，見圖12。

在連接體與發(fā)熱導(dǎo)體進(jìn)行擠壓時，需要設(shè)置固定支撐面，保證卷發(fā)棒外筒直徑和造型不變，在Ansys分析時將發(fā)熱導(dǎo)體外表面和內(nèi)表面作固定約束，根據(jù)離心力公式計算F=mω^2*r，m為單個連接件質(zhì)量，ω表示非慣性系自身轉(zhuǎn)動的角速度，r為弧形鋼片兩端固定點之間的直線距離，在不考慮摩擦力的情況下，該離心力等與連接件向上運動的作用力，也就是對扇形發(fā)熱導(dǎo)體單面的作用力，為了保證精確調(diào)整直徑，ω為0.8，質(zhì)量為10g，r為1cm，F(xiàn)為0.64N，在受力面表面加載0.64N的作用力，見圖13。

（二）實驗結(jié)果分析

選取單元導(dǎo)體，判斷單一發(fā)熱導(dǎo)體在運動時受連接體擠壓后發(fā)生的彈性形變情況，生成網(wǎng)格受力輪廓圖，觀察其變形程度，判斷方案的可行性，見圖14。

從輪廓圖可以得出，形變最嚴(yán)重的為首尾端，中部變形程度最小，整體造型沒有太大變化，因此該結(jié)構(gòu)可以承受旋轉(zhuǎn)后的離心擠壓力。

結(jié)語

經(jīng)過綜合分析，卷發(fā)棒設(shè)計的側(cè)重點應(yīng)當(dāng)在于其造型功能，通過分析不同發(fā)型所對應(yīng)的卷發(fā)棒造型規(guī)律，從改變直徑這一源頭入手，構(gòu)想出旋轉(zhuǎn)可變直徑的結(jié)構(gòu)，并加以佐證其可行性，實現(xiàn)了卷發(fā)棒功能的優(yōu)化設(shè)計，同時，從用戶體驗的角度對其手柄造型和防燙等輔助功能進(jìn)行改進(jìn)，在研究過程中發(fā)現(xiàn)，對于手持護(hù)理小家電行業(yè)，材料是改變其造型本質(zhì)的決定性因素，如果能找到可以冷燙的技術(shù)，其中熱量所帶來的影響便可以忽略不計。因此在該領(lǐng)域的設(shè)計實踐中，設(shè)計人員需要著眼于功能和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。