Удосконалення методу проектування складчастих поверхонь в конструкціях жіночого поясного одягу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХМЕЛЬНИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Удосконалення методу проектування складчастих поверхонь в конструкціях іночого поясного одягу

Швець Галина Станіславівна

Хмельницький - 2006

Анотація

Швець Г.С. Удосконалення методу проектування складчастих поверхонь в конструкціях жіночого поясного одягу. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.19.04 - технологія швейних виробів. - Хмельницький національний університет, Хмельницький, 2006.

Дисертація присвячена вирішенню питань з удосконалення методу проектування складчастих поверхонь в конструкціях жіночого поясного одягу.

На основі екстраполяції складчастої поверхні жіночих спідниць для проектування складчастих поверхонь обрано конструкцію прямої спідниці. Розроблено класифікатор складок та метод інваріантної ітерації процесу структурного синтезу складок за принципом “І - АБО”.

Запропоновано два способи антропометричної модифікації графічної моделі поверхні тазової частини манекена на суміжні розміри і повноти типових фігур. Визначені концентрації речовин хімічної композиції для надання формостійкості складкам на костюмних тканинах. Виявлені зв'язки між виточками по лінії талії в конструкції та вертикальними смугами в розгортці поверхні тазової частини типового манекена, які реалізовані в способі перерозподілу виточок по лінії талії в складки. Розроблено метод мультиплікаційного перетворення конструкції прямої спідниці в заданий тип складчастої поверхні.

Ключові слова: складчаста поверхня, екстраполяція, інваріантна ітерація, структурний синтез, антропометрична модифікація, графічна модель, хімічна композиція, формостійкість складки, мультиплікаційне перетворення.

конструювання жіноча спідниця матеріал

Аннотация

Швец Г.С. Усовершенствование метода проектирования складчатых поверхностей в конструкциях женской поясной одежды. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.19.04 - технология швейных изделий. - Хмельницкий национальный университет, Хмельницкий, 2006.

Диссертация посвящена решению вопросов по усовершенствованию метода проектирования складчатых поверхностей в конструкциях женской поясной одежды.

На основе экстраполяции складчатой поверхности женских юбок в цикл развития базовых форм одежды установлено, что проектирование складчатых поверхностей целесообразно производить на конструкции прямой юбки. Определены оптимальные значения параметров геометрического модуля складки в конструкции изделия, которые являются первичной информацией для конструирования юбок со складчатой поверхностью.

С целью систематизации информации относительно закономерностей объемного формообразования складки разработан классификатор складок, который создает предпосылки создания любого вида складки методами сдвига и поворота односторонней простой складки.

Разработан метод структурного синтеза складок, который основан на многократном использовании базового образа складки, которым является односторонняя складка по принципу “И - ИЛИ” и выполнена регламентация максимального числа складок для вариантов видов складок.

Предложено два способа антропометрической модификации графической модели поверхности тазовой части манекена на сопредельные размеры и полноты типовых фигур: первый - за счет перерасчета координат ЦМтм, второй - путем масштабирования горизонтальных сечений графической модели.

Разработано математическое описание синтеза конструктивных модулей (КМ) исходной конструкции женской юбки с учетом первичной графической информации, представленной в номенклатуре КМ, что обеспечивает процедуры их наслоения в интерактивном режиме.

Обоснованы и экспериментально исследованы показатели свойств материалов, которые влияют на формоустойчивость складок и получены математические модели зависимости угла раскрытия складок от свойств материала. Определены концентрации веществ в растворе химической композиции для повышения формоустойчивости складок на костюмных тканях разного сырьевого состава, который содержит мочевину, уротропин, хлорид аммония и глицерин.

Разработан механизм введения конструктивных прибавок в силуэтные конструкции с учетом изменений складчатой поверхности юбки, который обеспечил формирование базы величин перемещений основных конструктивных точек для построения комплексного чертежа опорного участка конструкции женской юбки в автоматизированном режиме. Экспериментально установлено, что величина заужения глубины складки внизу зависит от длины изделия и раствора вытачки на линии талии. Выявлены причинно-следственные связи между вытачками по линии талии в конструкции и вертикальными полосами в развертке поверхности тазовой части типового манекена, которые реализованы в способе перераспределения вытачек по линии талии в складки. Разработан метод мультипликационного преобразования конструкции прямой юбки в заданный тип складчатой поверхности. Разработаны рекомендации по оценке статического соответствия прямой юбки и юбки со складчатой поверхностью. Экономический эффект от внедрения результатов исследований на предприятиях составляет 2402,6 грн на 1000 изделий в ценах 2006 года.

Ключевые слова: складчатая поверхность, экстраполяция, инвариантная итерация, структурный синтез, антропометрическая модификация, графическая модель, химическая композиция, формоустойчивость складки, мультипликационное преобразование.

Summary

Shvets G.S. Improvement of designing method of plicate surfaces in the constructions of women's half-length clothes. - The manuscript.

It is the dissertation for obtaining the candidate's degree of technical sciences on speciality 05.19.04 - technology of clothing. - Khmelnitskiy national university, Khmelnitskiy, 2006.

Dissertation is devoted to the decision of questions on the improvement of designing method of plicate surfaces in the constructions of womanish half-length clothes.

The designing of plicate surface must be done on the construction of the direct skirt. It was settled on the base of the extrapolation of plicate surface of women's skirts. The classifier of folds and the method of invariant of process of structural synthesis of plicates is developed on principle “AND-OR”.

Two methods of anthropometric modification of graphic model of surface of pelvic part of model are offered on contiguous sizes and plenitudes of typical figures. The concentrations of matters are certain in chemistry solution for the grant to the plicate on fabrics for suits. Influence of darts on the line of waist in a construction and vertical bars in the involutes of surface of model, which are realized in the method of redistribution of darts on the line of waist at a plicate is investigated. The method of the animated transformation of construction of direct skirt is developed in the set type of plicate surface.

Keywords: plicate surface, extrapolation, invariant iteration, structural synthesis, anthropometric modification, graphic model, chemistry solution, form firmness of plicates, animated transformation.

1. Загальна характеристика роботи

конструювання жіночий спідниця матеріал

Актуальність теми. В умовах ринкових відносин особливого значення набувають питання забезпечення високого рівня якості та скорочення термінів підготовки моделей одягу до запуску у виробництво.

Забезпечення мобільності промислового виробництва одягу вимагає створення принципово нової методологічної бази проектування виробів на основі застосування сучасної комп'ютерної техніки.

Аналіз прийомів формування криволінійної поверхні матеріалу в практичному конструюванні підтверджує розповсюдженість різних видів складок, які створюють об'єм та рельєф форми шляхом розчленування поверхні.

Проте складчаста поверхня одягу залишається маловивченою. Найгостріше ця проблема постає при вирішенні завдання щодо забезпечення однозначної адекватності об'ємно-просторової форми, що проектується, задуму художника.

Дослідженням варіантів драпірування з урахуванням ритмічної узгодженості елементів форми присвячені роботи, виконані у МДТУ ім. О.М. Косигіна, МДУДТ, КНУТД. Питання формостійкості складок, незминальність та зсідання матеріалів в процесі складкоутворення досліджувались у Рос ЗІТЛП, МДУТД, КНУТД, ХНУ.

Існуючі методи характеристики поверхні носять описовий характер та не надають необхідної об'єктивної інформації щодо конструктивної суті. Відсутня систематизована інформація щодо закономірностей формоутворення, що відображається на можливостях автоматизованого проектування одягу складчастих поверхонь.

Для забезпечення гнучкої технології проектування складок шляхом використання графічних програм, задіяних в сучасних САПР, необхідно обрати ті варіанти видів складок, які забезпечують формалізацію проектних процедур їхнього модифікування.

У процесах конструювання складчастих поверхонь не враховуються особливості тривимірної конструкції виробу, яка тісно пов'язана з ритмічною узгодженістю елементів форми. Тобто відсутня систематизована інформація щодо закономірностей складкоутворення, що впливає на якість виконання проектних робіт. На сьогоднішній час залишається маловивченим питання утворення фіксованих складок, які мають геометричну та функціональну взаємозамінюваність, на основі уніфікації їхніх параметрів в конструкції виробу.

Крім того, на зовнішній вигляд складчастої поверхні впливає фіксація її форми, яка є досить трудомісткою. Як правило, властивості матеріалів враховуються лише в технології закріплення складок, однак етап моделювання складок вимагає використання додатку на товщину матеріалів, обґрунтування якого в літературі практично відсутнє.

Тому дослідження розгорток складчастих поверхонь, які узгоджені з лінійним каркасом поверхні тіла, створює передумови для забезпечення статичної відповідності виробу.

У зв'язку з цим удосконалення методу проектування складчастих поверхонь в конструкціях жіночих поясних виробів на основі гнучкої технології формування конфігурації складок за принципами мультиплікаційного перетворення базової складки є актуальним завданням, вирішення якого пов'язане з підвищенням споживчих властивостей одягу.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація відповідає напрямку досліджень Хмельницького національного університету: тема №5Б-2006 “Теоретичні основи і методологічне забезпечення модульного проектування конкурентноздатного одягу”. Номер державної реєстрації - 0106 U 01006.

Мета і завдання дослідження. Мета роботи полягає в удосконаленні методу проектування складчастих поверхонь та способу їх формозакріплення в конструкціях жіночих спідниць, що дозволяє забезпечити високу якість проектування складок при мінімізації проектних процедур.

Мета роботи досягнута в результаті вирішення наступних завдань:

- розробка регламентації параметрів проектування складчастих поверхонь в конструкціях жіночих спідниць;

- розробка структурної моделі процесу проектування складчастих поверхонь і обґрунтування геометричних параметрів контуру складки з позицій інваріантності проектних процедур;

- дослідження впливу параметрів геометричної моделі вихідної поверхні на конструкцію розгортки складчастої поверхні;

- дослідження формостійкості складок у виробах поясної групи з текстильних матеріалів на основі варіативної технології фіксації згину складки;

- удосконалення існуючих та розробка принципово нових способів проектування варіативних видів складок в конструкціях жіночих спідниць;

- здійснення експериментальної перевірки мультиплікаційного методу проектування складок та апробації розроблених наукових положень у виробничих умовах.

Об'єкт дослідження - підвищення ефективності процесу проектування складчастої поверхні одягу.

Предмет дослідження - метод проектування складчастої поверхні в конструкціях жіночих спідниць, що дозволяє забезпечити високий рівень статичної відповідності виробів.

Методи дослідження. Дослідження базувались на методах системного аналізу, теорії планування та аналізу експерименту, використовувались регресійний, дисперсійний та кореляційний аналіз, математичний апарат теорії ймовірності та математичної статистики, методи моделювання об'єктів дослідження, методи формалізації та алгоритмізації інженерно-конструкторських завдань, метод лінійного програмування, апріорне ранжування факторів. Реалізація обчислень та обробка результатів експерименту виконані на ПЕОМ із застосуванням програми Excel у середовищі Windows XP, спеціальної програми “Апріорне ранжування факторів”.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що:

- вперше розроблена класифікація складок, яка покладена в основу механізму складкоутворення в конструкціях прямої спідниці методами зсуву та повороту односторонньої складки;

- визначені закономірності структурного синтезу складок в конструкції спідниці, які забезпечують інваріантну ітерацію складок;

- розроблені графічні моделі лінійних каркасів вертикальних членувань поверхні тазової частини типового манекена, які враховують антропометричні і композиційні закономірності складкоутворення;

- отримані залежності кута розкриття складки від властивостей матеріалів, які визначають параметри волого-теплової обробки з використанням хімічної композиції для надання формостійкості складкам на костюмних тканинах;

- розроблено механізм мультиплікаційного перетворення геометричного модуля односторонньої складки в процесі модифікування складчастої поверхні на основі конструкції прямої спідниці.

Практичне значення одержаних результатів роботи полягає в тому, що:

- розроблені алгоритми: побудови графічної моделі поверхні тазової частини типового манекена суміжних розмірів та повнот; трансформації силуетних конструкцій жіночої спідниці в конструкцію складчастої поверхні;

- запропоновано склад хімічної композиції для підвищення формостійкості складок в одязі з урахуванням властивостей матеріалів;

- розроблена методика оцінки статичної відповідності спідниці із складчастою поверхнею;

- розроблені способи: побудови графічної моделі поверхні тазової частини типового манекена суміжних розмірів та повнот; визначення величини завуження глибини складки внизу відповідно до довжини виробу; автоматизованого модифікування формотворних елементів в складки, які пройшли успішну апробацію на ВАТ Хмільницька швейна фабрика “Лілея” (м. Хмільник, Вінницька обл.) і ТОВ “Швейна фабрика” (м. Староконстянтинів, Хмельницька обл.).

Результати досліджень використовуються в навчальному процесі Хмельницького національного університету, у тому числі в лекційному курсі та лабораторних роботах з дисциплін “Проектування одягу”, “Композиція костюму”, “Основи комп'ютерного конструювання одягу”, “Хімізація технологічних процесів”, в курсовому та дипломному проектуванні.

Особистий внесок здобувача полягає в постановці та вирішенні основних теоретичних та експериментальних завдань. За безпосередньою участю автора розроблена методична програма досліджень, наукові положення, планування й проведення експериментів та обробка отриманих даних. Автору належать основні ідеї, дослідження, узагальнення та висновки. Конкретний персональний внесок здобувача в опублікованих наукових працях у співавторстві з науковим керівником: у статтях [1, 3, 4] автору належать постановка завдань, виконання теоретичних досліджень; у [2, 5] здобувачеві належать результати експериментів та їхня обробка, узагальнення та загальні висновки; в тезах [6, 7] - експериментальні дослідження в межах дисертаційної роботи.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати дисертаційної роботи доповідалися та одержали позитивну оцінку на щорічних науково - технічних конференціях професорсько-викладацького складу ХНУ (2004-2006 рр.), на Всеукраїнських наукових конференціях молодих вчених і студентів м. Київ, КНУТД (2005-2006 рр.), на IV україно-польській науковій конференції (26 квітня 2006 р., м. Хмельницький), на ІІ Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні проблеми розвитку легкої і харчової промисловості” (22-24 травня 2006 р., смт. Лівадія) та розширеному науковому семінарі кафедри технології та конструювання швейних виробів ХНУ (2006 р.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 7 робіт, у тому числі 5 наукових статей у фахових виданнях, рекомендованих ВАК України, 2 тези доповідей на конференціях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація подана на 247 сторінках та містить вступ, п'ять розділів з висновками, загальні висновки, список використаної літератури та додатки. Основна частина роботи викладена на 150 сторінках, містить 78 рисунків, 51 таблицю, список використаних літературних джерел містить 150 найменувань. Додатки складають 50 сторінок.

2. Зміст роботи

У вступі обґрунтована актуальність теми, визначені мета, основні завдання та методи досліджень, сформульовані наукова новизна та практичне значення роботи.

У першому розділі розглянуті передумови гнучкого проектування складчастих поверхонь в жіночому одязі.

Встановлено, що еволюційне видозмінювання складчастої поверхні одягу завершено на початку XX століття, а для наступних років характерне удосконалення конструкції виробів із складчастою поверхнею.

Виконаний аналіз структурної характеристики показав, що класифікація складок відсутня, оскільки їх групування неможливе через необґрунтованість класифікаційних ознак.

Виявлено, що для створення гнучкої системи проектування складчастих поверхонь доцільно обрати поясний одяг, який представлений окремими асортиментними одиницями.

Аналіз параметричних характеристик складок, представлених в практичних рекомендаціях показав, що існуючі методи підбору параметрів складок при проектуванні виробів із складчастою поверхнею мають недостатній рівень формалізації інформації і ґрунтуються на суб'єктивному баченні конструктора.

Встановлено, що вихідним типом поверхні базової конструкції виробу, на якій здійснюється проектна процедура моделювання складок, є конструкція двошовної прямої спідниці, яка відтворює розгортку поверхні тазової частини тіла.

Виявлено, що найбільш інформативним тривимірним представленням вихідної поверхні для проектування поясного одягу із складчастою поверхнею є графічна модель поверхні тазової частини типового жіночого манекена.

Встановлено, що для відтворення розгортки поверхні у вигляді базової конструкції найбільш ефективним є метод модульного синтезу конструктивних модулів.

За результатами аналізу впливу властивостей матеріалів на формостійкість складчастих поверхонь спідниць виявлено доцільність врахування таких показників як жорсткість при згині, незминальність, товщина та сировинний склад. Виконаний аналіз показав, що найбільш формостійкі складки можливо отримати фіксуючи їх за допомогою волого-теплової обробки (ВТО) з використанням хімічних композицій. Ефективність такої фіксації знаходиться в прямій залежності від сировинного складу матеріалів.

Аналіз розвитку інформаційних технологій з позицій забезпечення автоматизації конструкторських робіт творчого характеру виявив доцільність використання способу мультиплікаційних перетворень односторонньої складки при проектуванні спідниці із складчастою поверхнею.

Обґрунтована необхідність проведення теоретичних та експериментальних досліджень з удосконалення методу проектування складчастих поверхонь в конструкціях жіночого поясного одягу та визначені мета і напрямки дослідження.

У другому розділі виконано розробку структурної моделі процесу проектування складчастих поверхонь в конструкціях поясного одягу.

Об'єктивна інформація щодо присутності складок в одязі отримана на основі аналізу моделей жіночого одягу за період з 1980 по 2004 рр., що відповідає повному циклу зміни форми. Загальна кількість проаналізованих моделей становить 3850 (160 моделей в рік), з них 12,6 % мають складки різних видів (485 моделей). Для проведення дослідження обрані моделі поясного жіночого одягу, яким належить 62,7 % від загальної кількості моделей із складчастою поверхнею. Частота зустрічності складок в моделях визначеного асортименту одягу за розглянутий період коливається від 4,7 % до 17,33 %.

З метою визначення геометричної форми одягу, в яку найчастіше вводяться складки, виконано прогнозування розвитку кривих зміни базових форм у досліджуваному періоді методом аналогій з наступною екстраполяцією до складчастих поверхонь (рис. 1). У табличному процесорі Excel виконано апроксимацію теоретичних кривих змінюваності базових та складчастих форм одягу та отримані поліноміальні залежності 6-го ступеня (точність апроксимації R² > 1). Дисперсійний аналіз показав, що модель змінювання складчастої поверхні є найбільш наближеною до теоретичної моделі змінюваності прямокутної форми одягу (F_{роз прям} < F_{роз трапец} < F_{роз овал}).

За результатами теоретичного аналізу за основу для проектування складчастих поверхонь обрано жіночі поясні вироби прямокутної форми.

В результаті кількісного аналізу видів складок та кількості складок по видам у жіночих спідницях із складчастою поверхнею встановлено, що найбільш зустрічними є односторонні складки (54 %), зокрема односторонні складки “в кругову” (33,6 %).

За результатами параметричної оптимізації глибини складок у жіночих спідницях для проведення подальших досліджень обрані значення глибини складки 4 см (21 %), 5 см (27 %) та 6 см (19 %).

Користуючись методом аналогій та об'єктивними законами розвитку композиційних ознак форми костюму в цілому та поясного одягу зокрема, доведено, що складки в системі геометричної структури форми спідниці за способом формування представлені технологічною підсистемою.

Для систематизації інформації про закономірності об'ємного формоутворення складок розроблено класифікатор конструктивно-технологічного рішення складок, який однозначно регламентує опис складки будь-якого виду, що необхідно для автоматизованих систем проектування одягу.

В результаті досліджень конструкцій розроблено нормалізовані ряди геометричних параметрів складок в моделях жіночого поясного одягу.

Способом комбінаторики розраховані 128 варіантів складок на основі

На основі інваріантного перетворення базової односторонньої складки способом повороту та зсуву в геометричні модулі інших видів складок розроблена ієрархічна структурна схема формування складок, яка передбачає нарощування кількості нових варіантів виробів із складчастою поверхнею за принципом “І - АБО”.

Регламентація проектних ситуацій здійснена з використанням принципу простої ітерації за перебірковим алгоритмом відповідно до структурної схеми формування геометричних модулів складок.

У третьому розділі розроблено геометричну модель вихідної поверхні для проектування складчастих поверхонь поясного одягу.

Порівняльний аналіз ступеня розвитку стегон, живота і сідниць поверхні тазової частини типового манекена 158-88-96 за величинами розмірних ознак свідчить про нормальний ступінь розвитку досліджуваних ділянок.

Для створення цифрової моделі тазової частини типового жіночого манекена (ЦМтм) використано точковий метод геометричного моделювання.

В якості типу інформаційної моделі поверхні манекена обрано графічну модель поверхні тазової частини типового манекена. Для побудови ЦМтм використано 20 горизонтальних перерізів з кроком по висоті 10 мм та 23 вертикально-радіальні січні напівплощини, які проходять через основні антропометричні точки нижньої частини тіла людини. В цілому, ЦМтм представляє собою матрицю 20x23 і має 460 вузлових точок.

Графічна модель поверхні тазової частини типового манекена у вигляді сітчастого каркасу побудована в графічному пакеті AutoCAD за допомогою команди 3DMESH (3D - СІТКА) та координат вузлових точок каркасу (рис. 4).

де с_{ij сум} - полярний радіус вузлової точки типового манекена суміжного розміру;

l_і - довжина і-го горизонтального перерізу типового манекена 158-88-96; і = 1...20;

n - різниця суміжних величин розмірної ознаки, яка входить в і-й горизонтальний переріз;

с_ij - полярний радіус точки і-го горизонтального перерізу типового манекена 158-88-96.

Довжини горизонтальних перерізів, які характеризують поверхню тазової частини типового манекена, перетворюються прямопропорційно модифікації основних перерізів, а саме 1-го (Т20) та 20-го (Т18). Тому, розрахунок довжин полярних радіусів вузлових точок манекена, які розташовані на перерізах 2...19, здійснюється за формулою:

де k - коефіцієнт пропорційності при зміні довжини і-го горизонтального перерізу поверхні тазової частини типового манекена 158-88-96 в процесі модифікації.

Коефіцієнт пропорційності розраховується наступним чином:

де l_і - довжина і-го горизонтального перерізу поверхні типового манекена 158-88-96;

l_ісум - довжина і-го горизонтального перерізу поверхні типового манекена суміжного розміру.

Другий спосіб побудови поверхні тазової частини типового манекена суміжного розміру передбачає модифікацію графічної моделі поверхні досліджуваної частини манекена за допомогою команди SCALE (масштаб) шляхом змінювання довжини дуги кожного горизонтального перерізу в різному масштабі у відповідності з величинами приростів, що забезпечує відтворення необхідного рельєфу поверхні.

В результаті побудови розгорток поверхні тазової частини типового манекена муляжним методом виявлено, що горизонтальний переріз лінії талії (Т18) відхиляється від горизонталі. Дослідження геодезичного трикутника, який утворений лінією горизонтального перерізу, що проходить через виступаючу точку живота і дійсним положенням цієї лінії на поверхні тазової частини манекена, підтверджують, що, при укладанні на площину, дійсне положення лінії, яка проходить через виступаючу точку живота, відхиляється у бік підвищення на 0,5 см (? а = 0,5 см) від горизонтального перерізу. Це підтверджує необхідність підвищення вершини бічного шва при побудові конструкції спідниці. За результатами дослідження способів розрахунку основних конструктивних відрізків для побудови конструкції тазової частини прямої спідниці, які використовуються в практичному конструюванні, розроблені параметричні ряди основних конструктивних відрізків конструкції талієвих виточок.

Побудова розгорток поверхні тазової частини типового манекена виконана у вигляді вертикальних смуг в автоматизованому режимі з використанням методу сітки геодезичних паралелей, який дозволяє з високою точністю охарактеризувати досліджуваний об'єкт. Для цього в графічну модель поверхні тазової частини типового манекена введено додаткові вертикальні перерізи, які поділяють її на 8, 10 та 12 вертикальних смуг, що відповідає ширині складки 4, 5 та 6 см, які є найбільш зустрічними у виробах із складчастою поверхнею.

Морфологічний аналіз розгортки поверхні тазової частини типового манекена підтвердив, що лінії членування вертикальних смуг шириною 4 см проходять через основні антропометричні точки нижньої частини тулуба людини, а отже відповідають вимогам статичної відповідності.

Оцінка адекватності розгорток графічних моделей поверхні тазової частини типового манекена матричній конструкції прямої спідниці, побудованої за методикою ЄМКО РЕВ, підтвердила їхню еквівалентність: відхилення площ розгортки тазової частини манекена і конструкції, а також відхилення по довжині вертикальних членувань у розгортках і на поверхні манекена не перевищують 5 %. Оцінка укладок підтвердила доцільність виконання досліджень з геометричної трансформації прямої спідниці у спідницю із складчастою поверхнею на основі конструкції, побудованої за ЄМКО РЕВ.

На основі графічної інформації в системі конструктивних відрізків сформована номенклатура конструктивних модулів (КМ) для автоматизованого модульного синтезу, що забезпечує процедури їхнього нашарування в інтерактивному режимі.

В четвертому розділі приведені результати дослідження формостійкості складок з урахуванням властивостей матеріалів.

Обґрунтовано вибір костюмних тканин вовняної та віскозної груп для виготовлення виробів із складчастою поверхнею. Аналіз методів та обладнання для дослідження характеристик тканин обраної групи показав, що стандартні методики дозволяють достатньо точно визначити кількісні характеристики обраних показників властивостей тканин. Оцінка формостійкості складчастих поверхонь проведена за кутом розкриття складки та гостротою складки. Була сформована методика проведення експериментальних досліджень формостійкості складок, в межах якої визначені розміри зразків для формування складок та параметри їх фіксації.

На основі аналізу матеріалів практичного конструювання формалізовано запис розрахунку ширини зразка для дослідження формостійкості складок різних видів. Так, у загальному випадку, розрахунок ширини зразка з односторонніми складками запропоновано здійснювати за формулою:

де L - ширина зразка матеріалу, cм;

F - ширина складки, cм;

E - глибина складки, cм;

k - кількість складок, що закладаються, од.

Встановлено, що найпоширенішим способом фіксації складок на тканинах різного асортименту є волого-теплова обробка (ВТО) згинів з чітким дотриманням режимів пресування.

Дослідження формостійкості складок здійснено на прикладі групових складок, до складу яких входять дві односторонніх нормальних складки (F = E) шириною 4, 5, 6 cм.

Заключна оцінка формостійкості складок виконана за кутом розкриття складки, який визначено за величиною зміни довжини розгортання складок після 1440 хв відвисання зразків у вертикальному положенні. Цей спосіб дозволяє уникнути значної похибки при отриманні результатів.

Основним показником формостійкості складчастої поверхні є її відношення до дії вологи, температури та механічних деформацій. За результатами серії досліджень впливу дії вологи, а саме замочування, на стійкість складки встановлено, що кут розкриття складки залежить від властивостей матеріалів та геометричних параметрів складки (табл. 1).

Таблиця 1. Величини кута розкриття складки

№ п/п	Артикул тканини	Геометричні параметри складки (F = E)
		4 см	5 см	6 см
		замочування	замочування	замочування
		до	після	до	після	до	після
		cos б	б, град	cos б	б, град	cos б	б, град	cos б	б, град	cos б	б, град	cos б	б, град
1	9В10865	-0,70	134,8	-0,9	153,8	-0,78	141,2	-0,94	160,8	-0,81	144,2	-0,98	168,1
2	9В7080	-0,7	134,2	-0,95	162,6	-0,94	141,3	-0,97	166,0	-0,98	145,5	-0,98	168,4
3	9В7291	-0,76	139,2	-0,94	160,8	-0,97	137,6	-0,98	169,5	-0,98	141,2	-0,98	168,2
4	9В7208	-0,83	146,3	-0,98	167,2	-0,98	150,0	-0,98	167,2	-0,98	153,5	-0,99	171,7
5	9В10273	-0,7	134,2	-0,87	149,9	-0,97	134,6	-0,90	154,6	-0,99	139,5	-0,96	163,1
6	9В7189	-0,66	131,6	-0,68	132,8	-0,90	136,7	-0,86	149,8	-0,96	136,0	-0,88	151,6
7	9В8231	-0,72	136	-0,89	152,7	-0,86	130,1	-0,85	148,5	-0,88	139,2	-0,94	160,4

Зокрема, при збільшенні глибини складки на кожній із досліджуваних тканин спостерігається зростання кута її розкриття до і після замочування. Так, на чистововняних тканинах кут розкриття складки глибиною 4, 5, 6 см після замочування у порівнянні з його величиною до замочування зростає у межах 12,2-17,5 %; на тканинах із вмістом вовни та поліестру - у межах 10,3-18,8 %; на напіввовняних тканинах із вмістом віскози - 10,5-14,5 %; на змішаних тканинах (Віс, ПЕ) - 7,3-13,2 %.

Встановлено, що із збільшенням глибини складки на 1 см кут її розкриття після замочування також збільшується: арт.9В10865 - 0,2 - 2 %; арт.9В7080 - 1 - 3 %; арт.9В7291 - 2 - 5 %; арт.9В7208 - 0,3 - 2 %; арт.9В10273 - 1,4 - 2,5 %; арт.9В7189 - 0,9 - 1,5 %; арт.9В8231 - 1 - 5 %.

В результаті аналізу формостійкості складок на досліджуваних тканинах (табл. 1) встановлено, що найстійкішими є складки на змішаних тканинах віскозної групи, тому підвищення їх формостійкості можна досягти за рахунок варіювання режимів ВТО.

Кореляційний аналіз, проведений за даними експерименту, дозволив оцінити ступінь впливу властивостей матеріалу на формостійкість групових складок (табл. 2).

Таблиця 2Вагомість впливу властивостей матеріалів на формостійкість складок

Геометричні параметри складки (F = E), см	Вагомість впливу властивостей матеріалів (від більшого до меншого)
	До замочування	Після замочування
4	Сировинний склад > товщина тканини > Но > Ну > Еу > Ео	Сировинний склад > товщина тканини > Но > Ну > Еу > Ео
5	Сировинний склад > Еу > Ео > Ну > Но > товщина тканини	Сировинний склад > Ео > Еу > Но > Ну > товщина тканини
6	Сировинний склад > Но > Ну > Еу > Ео > товщина тканини	Сировинний склад > Но > Ео > Еу > Ну > товщина тканини

Виявлено, що для утворення стійкої складки на тканинах вовняної групи виникає необхідність досліджень ефективності ВТО з використанням хімічних композицій.

Встановлено, що діяльність швейних підприємств пов'язана з переробкою готових текстильних матеріалів, тому актуальним є дослідження формостійкості складчастої поверхні після попередньої хімічної обробки тканин хімічними реагентами з подальшим утворенням на них складок та їх закріпленням. Аналіз експериментальних досліджень показав, що спосіб нанесення формозакріплюючої композиції на зразки тканини шляхом просочування є найбільш ефективним.

Формалізація впливу концентрації складників композиції для надання формостійкості складчастій поверхні на кут розкриття складки проведена в рамках однофакторного експерименту. Відповідно до цього здійснено почергове варіювання концентрації сечовини та уротропіну в розчині композиції при одночасній стабілізації решти речовин на визначеному рівні (хлорид амонію - 5 г/л, гліцерин - 20 г/л).

В результаті аналізу впливу концентрації сечовини та уротропіну в розчині композиції на показник формостійкості, яким є кут розкриття складки, виявлено математичні залежності між цими параметрами, які описуються рівняннями регресії (табл. 3, 4).

Таблиця 3. Залежність кута розкриття складки від концентрації сечовини

Артикул тканини	Константа	Коефіцієнт рівняння	Рівняння регресії	Достовірність апроксимації, R2
	a	b	c
7189	95,9	0,372	-0,0024	z=95,9+0,372x -0,0024x2	0,98
8231	89,98	0,663	-0,0042	z=89,98+0,663x -0,0042x2	0,98
10865	68,7	1,316	-0,0072	z=68,7+1,316х -0,0072x2	0,94
7080	266,27	-2,377	0,0086	z=266,27-2,377х +0,0086x2	0,99
7208	246,07	-2,049	0,0078	z=246,07-2,049х +0,0078x2	0,92
7291	163,81	0,8558	0,0028	z=163,81+0,8558x+0,0028х 2	1
10273	183,5	-1,06	0,0024	z=183,5-1,06х +0,0024x2	0,99

Таблиця 4. Залежність кута розкриття складки від концентрації уротропіну

Артикул тканини	Константа	Коефіцієнт рівняння	Рівняння регресії	Достовірність апроксимації, R2
	a	b	c
7189	166,84	-0,0912	0,002	z=166,84-0,912х+0,002х2	0,93
8231	137,62	-0,441	0,002	z=137,62-0,441х+0,002х2	1
10865	235	-4,24	0,056	z=235-4,24х+0,056х2	1
7080	83,85	0,906	-0,0068	z=83,85+0,906х-0,0068х2	0,96
7208	100,08	1,257	-0,0106	z=100,08+1,257х-0,0106х2	0,963
7291	125,55	0,578	-0,0068	z=125,55+0,578х-0,0068х2	0,963
10273	125,93	0,233	-0,0034	z=125,93+0,233х-0,0034х2	1

Рівняння регресії встановлені у табличному процесорі Excel шляхом апроксимації графічної залежності між кутом розкриття складки та концентраціями сечовини і уротропіну в розчині.

На основі аналізу встановлених залежностей визначено рекомендований склад композиції для надання формостійкості складкам з урахуванням сировинного складу матеріалів (табл. 5), при використанні якого кут розкриття складок зменшується, а гострота складок підвищується в порівнянні з необробленими тканинами у 1,5...2 рази.

Таблиця 5. Формостійкість складок на костюмних тканинах, оброблених рекомендованим складом композиції

№ п/п	Артикул тканини	Концентрація, г/л	Кут розкриття складок, град.	Гострота складок, %
		сечовина	уротропін	необроблена тканина	оброблена тканина	необроблена тканина	оброблена тканина
1	10865	100	75	134,80	121,00	25,11	32,77
2	7080	125	125	134,20	96,50	25,44	46,35
3	7291	125	100	139,20	106,00	22,66	41,11
4	7208	125	100	146,30	117,00	18,72	35,00
5	10273	125	100	134,20	89,00	25,44	50,55
6	7189	125	100	131,00	100,00	26,88	44,44
7	8231	125	75	136,00	113,50	24,44	36,94

Встановлено, що жорсткість тканин після обробки запропонованою композицією зросла у допустимих межах, що свідчить про її закріплення на поверхні досліджуваних тканин у достатній мірі. Питоме розривальне навантаження апретованих тканин збільшилось у межах 14...22 %, що є допустимим для костюмних тканин.

На основі аналізу експериментальних даних встановлено, що запропонований склад композиції є стійким до дії прання та хімічного чищення.

Залежність величини кута розкриття складки від кількості циклів прання описується поліномами другого і третього ступенів, рівняння яких одержані у табличному процесорі Excel. Стійкість складки після хімічного чищення залишається високою (71,42...100 %).

В п'ятому розділі розроблено метод мультиплікаційного проектування варіативних рядів видів складок в конструкціях жіночих спідниць.

Обґрунтована система додатків для побудови конструкції прямої спідниці, що здійснюють значний вплив на проектування виробів із складчастою поверхнею. Експериментальне дослідження суміщення матричної конструкції і конструкцій спідниці, побудованих із зміною додатку на свободу по лінії талії і стегон та додатку на товщину матеріалів, виявило нерівномірність зсуву основних точок конструкції. Аналіз даної трансформації конструкції забезпечує вибір такої величини додатку на свободу по лінії талії та стегон, яка забезпечить ціле число складок у виробі з урахуванням нашарування тканини у складках, яке залежить від кількості складок.

Розроблено нормалізований ряд величин завуження глибини складки внизу, який апробований у способі побудови модуля складки.

Експериментально встановлено, що величина завуження глибини складки внизу залежить від довжини виробу та розхилу виточки на лінії талії:

,

де ВВ₁ - величина завуження складки внизу, см;

d_{т скл} - величина розхилу виточки по лінії талії на складку, см;

Т12, Т7, Т9 - розмірні ознаки фігури, см;

П - величина додатку на свободу, см.

Розроблено спосіб перерозподілу виточок по лінії талії в складки в умовах автоматизованого проектування при проектуванні жіночих спідниць із складками “в кругову” на фігури різних розмірів на основі розгортки поверхні тазової частини манекена. Проаналізувавши отримані дані, розроблено нормалізовані параметричні ряди величин розхилу і довжин талієвих виточок, які відповідають розрахункам матричної конструкції жіночої спідниці зі складками “в кругову”. На основі дослідження змінювання величин виточок у вертикальних членуваннях в першій групі розмірів типових жіночих фігур встановлено, що при збільшенні розміру характерні наступні діапазони їхніх змінювань відносно антропометричних точок:

- зростання: В0 (р_п, ф) - 0,14 ч 0,286 см; В2 (л) - 0,986 ч 1,114 см; В12 (р_с) - 0,26 ч 0,84 см;

- зменшення: В3 (л) - 1,243 ч 0,557 см; В6 (р_б) - 2,3 ч 0,8 см; В9 (п) - 2,5 ч 2,1см.

В результаті дослідження впливу додатку на свободу на зміну конструктивних параметрів матричної конструкції жіночих спідниць встановлено, що в системі силуетних конструкцій при перерозподілі розхилу виточок необхідно враховувати коефіцієнти силуетного перетворення. Тоді, при побудові креслення конструкції жіночої спідниці із складчастою поверхнею прямого силуету загальний розхил талієвих виточок запропоновано розраховувати за формулою:

,

де k - коефіцієнт силуетного перетворення;

d_ті - розхил виточки по лінії талії і-ого вертикального членування;

n - кількість вертикальних членувань; n = 1...12.

Для експериментального обґрунтування витрат матеріалу, тобто кількості полотнищ тканини на виготовлення спідниці зі складками “в кругову” проведено повний чотирифакторний експеримент. При цьому використано ортогональний центральний план першого порядку. Основними факторами є: обхват стегон типової фігури (Т19), товщина тканини (д), додаток на свободу по лінії стегон (Пси) і ширина тканини (Штк). Відповідно до плану розрахунку обробка результатів експерименту здійснювалась у табличному процесорі Excel, що дозволило отримати адекватну чотирифакторну модель, яка забезпечує визначення кількості полотнищ тканини заданої ширини для виготовлення спідниці зі складками “в кругову” при автоматизованому способі проектування:

Перевірка отриманої математичної моделі за критерієм Фішера підтвердила її адекватність (F_розр = 0,84 < F_табл = 2,4).

Розроблено спосіб побудови одиничних складок на основі гармонізації ліній внутрішніх членувань. Величини формотворних елементів складок при побудові спідниці із складчастою поверхнею шляхом введення одиночних складок у місцях розміщення гармонійних вертикальних членувань визначені з використанням способу перерозподілу виточок по лінії талії в складки на основі розгортки манекена.

Розглянуто зміщення конструктивних точок конструкції при введенні у неї складок, яке призводить до виникнення конструктивних дефектів посадки виробу із складчастою поверхнею на фігурі людини. Перевірка статичної відповідності конструкцій спідниць із складками підтвердила вагомість дефектів “надлишковий захід однієї сторони складки на іншу сторону” та “розходження сторін складки у фронтальній площині”. Проведена оцінка комплексного ергономічного показника дозволила зробити висновок, що конструкції спідниці із складчастою поверхнею, які побудовані з використанням розроблених способів, забезпечують високий рівень статичної відповідності виробу (Р_{СТск п} = 4,83).

Представлено результати апробації та впровадження способів побудови графічної моделі поверхні манекена суміжних розмірів та повнот; визначення величини завуження глибини складки внизу відповідно до довжини виробу; автоматизованого модифікування формотворних елементів в складки у виробництво на базі ВАТ Хмільницька швейна фабрика “Лілея” (м. Хмільник, Вінницька обл.) і ТОВ “Швейна фабрика” (м. Староконстянтинів, Хмельницька обл.) при розробці жіночих спідниць із складчастою поверхнею. Економічний ефект від впровадження результатів досліджень на підприємствах складає 2402,6 грн на 1000 виробів в цінах 2006 року. Розроблені інформаційне і методичне забезпечення впроваджені в навчальний процес Хмельницького національного університету.

Впровадження результатів дослідження знизило трудовитрати на етапах конструкторської підготовки виробництва та витрати матеріалів за рахунок виключення робіт по розрахунку конструкції жіночої спідниці із складками “в кругову” та робіт, пов'язаних з макетуванням.

Загальні висновки

Теоретичні та експериментальні дослідження з удосконалення методу проектування складчастих поверхонь в конструкціях жіночого поясного одягу дозволили запропонувати структуру інваріантної системи процесу складкоутворення, в рамках якої визначений уніфікований інформаційний простір параметрів складок, що привело до підвищення якості проектування на основі мультиплікаційних перетворень односторонньої складки за маршрутом: лінійний каркас поверхні тазової частини манекена конструкція складчастої поверхні спідниці фіксація складки в матеріалі.

Теоретично обґрунтована оптимізація геометричних параметрів на основі збіжності глибини та ширини складки в методі простої ітерації, що однозначно регламентує проектну процедуру складкоутворення будь-якого виду складки методами зсуву і повороту односторонньої простої складки.

Вперше в геометричній моделі вихідної поверхні тазової частини манекена досліджено етап антропометричного модифікування поверхні манекена на суміжні розміри і повноти, що забезпечує виконання трансформації зображення графічної моделі поверхні манекена у розгортку складчастої поверхні спідниці з урахуванням кроку вертикальних перерізів.

Визначені варіативні можливості технологічного забезпечення високої якості формостійкості складок на досліджуваних костюмних тканинах, в тому числі за рахунок змінювання концентрації хімічних компонентів формозакріплюючої композиції. Отримані залежності кута розкриття складок визначають раціональну область параметрів запропонованого складу композиції (арт.9В10865 (Вов. 100%) - концентрація сечовини 100 г/л, уротропіну - 75 г/л; арт.9В7080 (Вов. 100%) - концентрація сечовини 125 г/л, уротропіну - 125 г/л; арт.9В7291 (Вов. 65% - ПЕ 35%) - концентрація сечовини 125 г/л, уротропіну - 100 г/л; арт.9В7208 (Вов. 35% - ПЕ 65%) - концентрація сечовини 125 г/л, уротропіну - 100 г/л; арт.9В10273 (Віс. 65% - Вов. 35%) - концентрація сечовини 125 г/л, уротропіну - 100 г/л; арт.9В7189 (Віс. 48% - ПЕ 52%) - концентрація сечовини 125 г/л, уротропіну - 100 г/л; арт.9В8231 (Віс. 47% - ПЕ 53 %) - концентрація сечовини 125 г/л, уротропіну - 75 г/л) та волого-теплової (Т = 110 ⁰С, Р = 0,8 кПа, tпр = 3 с) обробки, які забезпечують формостійкість складок на костюмних тканинах вовняної та віскозної груп після прання та хімічного чищення.

Експериментально підтверджена достовірність принципів мультиплікаційного методу проектування складчастих поверхонь спідниці. Розроблені рекомендації для побудови конструкції модуля складки із застосуванням уніфікованих способів перерозподілу виточок по лінії талії, визначення величини завуження глибини складки по лінії низу спідниці, побудови одиничних складок на основі гармонізації ліній внутрішніх членувань та групової мультиплікації конструкції односторонньої складки з використанням спеціальної підпрограми, що створює передумови автоматизованого проектування складчастих поверхонь спідниць методом ітерації конструкції односторонньої складки.

Промислова апробація та впровадження способів визначення величини завуження глибини складки внизу та перерозподілу виточок по лінії талії в складки при проектуванні конструкцій виробів із складчастою поверхнею скорочує термін розробки конструкції на 30,9 % та підвищує якість виробу. Економічний ефект від впровадження результатів досліджень на підприємствах складає 2402,6 грн на 1000 виробів в цінах 2006 року.

За темою дисертації опубліковані наступні роботи

1. Швець Г.С., Славінська А.Л. Аналіз структурних характеристик складчастих поверхонь одягу // Вісник ХНУ. - 2005. - №1. - С. 109 - 112.

2. Швець Г.С., Славінська А.Л. Дослідження впливу властивостей матеріалів на формостійкість складчастих поверхонь в жіночому поясному одязі // Вісник ХНУ. - 2006. - №1. Технічні науки. - С. 157 - 159.

3. Швець Г.С., Славінська А.Л. Дослідження трансформації конструкції жіночої спідниці складчастої форми в системі конструктивних додатків // Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. - 2006. - №10 (104). - С. 256 - 260.

4. Швець Г.С., Славінська А.Л. Механізм модифікації формотворних елементів одягу з урахуванням засобів композиції // Вісник ХНУ. - 2006. - №3. Технічні науки. - С. 122 - 124.

5. Степанова Л.С., Славінська А.Л., Швець Г.С. Надання формостійкості складкам на костюмних тканинах // Вісник ХНУ. - 2006. - №5. Технічні науки. - С. 193 - 196.

6. Швець Г.С., Славінська А.Л. Розробка параметричного ряду зміни глибин складок у моделях жіночого одягу // Тези доповідей IV Всеукраїнської ювілейної наукової конференції молодих вчених та студентів “Наукові розробки молоді на сучасному етапі”. - К., 2005. - С. 38.

7. Швець Г.С., Славінська А.Л. Дослідження зміни додатка на пакет в параметричній характеристиці конструкції жіночої спідниці складчастої форми // Тези доповідей V Всеукраїнській конференції молодих вчених та студентів. - Київ, 2006. - С. 52.

Размещено на Allbest.ru

...