Конструирование и проектирование одежды

В дальнейшем была разработана так называемая ЕМКО СЭВ, обобщившая опыт конструирования стран-участниц бывшего СЭВ. Унификация расчетов, детализация и классификация припусков, новые методы графического построения отдельных узлов усложнили методику конструирования, но не сделали ее лучше и надежнее предыдущих. В обычной практике конструирования она скорее служит общим языком для передачи информации, чем инструментом каждодневного пользования. Однако использование ЭВМ частично снимает эту проблему (методика изначально и планировалась для работы на ЭВМ), и такая подробная детализация становится вполне уместной. Это позволяет на базе ЕМКО СЭВ создавать собственные варианты методики, дополняя и совершенствуя то, что было сделано до нас.

Геометрический метод

Его еще называют «вторая кожа». Имеется в виду, что в качестве основы используют развертку поверхности фигуры или манекена с последующим конструктивным построением разверток основных деталей одежды.

Для построения разверток поверхности используют принцип, заложенный в методе триангуляции. При этом развертываемую поверхность разбивают на достаточно крупные треугольники, условно принимаемые за развертываемые. По ним строят развертки поверхности на плоскости и разрабатывают специальные шаблоны, которые представляют собой приближенные развертки заданной поверхности фигуры человека (или манекена). В соответствии с эскизом модели контуры спецшаблонов переоформляют лекальными линиями с учетом распределения композиционных припусков, положения линий членения и декоративно-конструктивных элементов. Типовые шаблоны позволяют выполнять построение основных деталей моделей одежды и обеспечивают базу для типового проектирования одежды.

Геометрический метод менее трудоемок по сравнению с расчетно-графическими методами, но он не позволяет учитывать одевающую способность материала и проектировать необходимую технологическую обработку.

Поиск методов, позволяющих получить развертки деталей кроя максимально приближенных к форме тела человека, но не повторяющих его, а являющихся сглаженной поверхностью фигуры человека, привлекателен тем, что эти развертки (и способы ее получения) содержат минимальный максимум информации и о самой фигуре, и о минимальной поверхности деталей кроя как для математической цифровой обработки такой поверхности, так и для целей технического моделирования.

Инженерные методы конструирования

Изыскание научно обоснованных, достаточно точных и удобных методов построения разверток деталей поверхности одежды всегда было одной из актуальных проблем разработки рациональной системы ее проектирования. От точности построения разверток поверхности существенно зависит расход материала, степень трудоемкости обработки изделия в процессе изготовления, качество посадки и технологической обработки, эстетические и эксплуатационные характеристики готового изделия.

Известно, что все поверхности с точки зрения построения разверток подразделяются на развертывающиеся и не развертывающиеся. При этом поверхность можно рассматривать как гибкую, но нерастяжимую и несжимаемую пленку. Развертывающимися называются такие поверхности, которые могут совмещены с плоскостью всеми своими точками, т.е. уложены на плоскость без разрывов и складок. Поверхность, которую невозможно совместить с плоскостью при укладывании, является не развертывающейся. Развертки таких поверхностей строят приближенно.

На практике различие между этими поверхностями несколько сглаживается, так как даже такие, теоретически развертываемые поверхности как, например, конические, не могут быть построены совершенно точно, а лишь с некоторым приближением к теоретическим разверткам, а с другой стороны -- теоретически не развертываемые поверхности могут быть совмещены с плоскостью за счет свойств материала и технологических методов обработки этих разверток, от которых абстрагируется геометрия.

Поверхность фигуры человека, манекена, а также одежды представляет собой не геометрическую поверхность, и применительно к проектированию одежды может быть развернута лишь с некоторым приближением. Форму детали одежды из плоского материала получают либо путем конструктивного членения ее на части с применением таких элементов как швы, вытачки, складки, либо способом принудительного изменения геометрических размеров детали кроя на отдельных участках, используя растягивание или сутюживание как по основе и утку, так и в косом направлении. Методами начертательной геометрии развертку поверхности тела получить нельзя.

В практике применяют комбинированный способ: в зависимости от свойств самой ткани преобладают либо конструктивные элементы, либо деформация ткани (ВТО). И, кроме того, выбор того или иного способа получения формы одежды зависит от характера поверхности, ее кривизны, способности ткани создавать нужную форму за счет собственной деформации и методов конструирования.

На начальных этапах формирования инженерных методов конструирования одежды осуществлялись попытки найти принципы рационального геометрического построения разверток поверхности. Причем форма развертываемой поверхности одежды и свойства материала для ее изготовления оставались как бы за рамками исследований. В дальнейшем серьезное внимание стали уделять сетчатой структуре ткани, одевающая способность которой позволяла получать развертки деталей и узлов одежды любой сложности, не прибегая к большому количеству швов и вытачек, оптимизируя принудительное формование деталей. Использование одевающей способности ткани легло в основу методов получения разверток. Это свойство ткани позволяет развернуть деталь готового изделия и перевести ее в прямоугольную систему координат, дает возможность получить рациональную развертку детали на плоскости на основе инженерного решения геометрической задачи об одевании кривых поверхностей плоским материалом сетчатого строения.

Известно несколько инженерных методов конструирования разверток деталей одежды: триангуляции, секущих плоскостей, геодезических линий, вспомогательных линий развертывания (ЛР), расчета разверток деталей одежды по образцам моделей. Нет необходимости подробно пересказывать содержание каждого метода. Мы ограничимся лишь их перечислением и некоторыми иллюстрациями, чтобы представить объем, скрупулезность и научность проведенных исследований.

Метод триангуляции

Общим приемом построения приближенной технической развертки состоит в том, что заданную поверхность разбивают на отдельные элементы и заменяют их элементами условно развертывающихся поверхностей, которые затем развертывают. Точность аппроксимации зависит от количества числа элементов, разбивающих кривую поверхность.

Метод секущих плоскостей

Предложенный в 1954 г. А.И. Ивановой, метод является одной из первых попыток получить развертку деталей одежды способами начертательной геометрии и черчения.

Каждый участок выделенной детали фигуры условно приравнивают к развертывающейся геометрической поверхности и последовательно развертывают и укладывают на плоскости. Трудоемкость и сложность взаимоувязки отдельных участков развертки детали между собой не позволяет использовать этот метод на практике.

Метод геодезических линий

Сущность метода заключается в моделировании на поверхности ряда геодезических линий с заданным шагом и последовательным построением разверток выделенных участков поверхности, ограниченных геодезическими линиями, на плоскости. Метод позволяет получить развертку поверхности детали, по которой можно определить величины необходимой технологической обработки: размеры вытачек, величину посадки или растяжения ткани. Этот способ в дальнейшем нашел свое применение при сканировании, получении информации о фигуре.

Построение разверток оболочек с использованием вспомогательных линий развертывания (метод ЛР)

Этот метод позволяет получить достаточно точную копию разверток образца изделия, определить технологическую обработку деталей, заложенную в образце. В основе метода вспомогательных линий развертывания (ЛР), разработанным Г.Л.Труханом, лежит учет особенностей строения ткани: переплетение нитей основы и утка под углом 90 градусов.

Рис.1. Метод вспомогательных линий развертывания

Каждую «характерную» точку развертки детали находят путем прямого измерения (по готовому изделию) длин соответствующих отрезков нитей (строчек), проложенных вдоль основы и утка в изделии, затем эти измерения выкладывают на плоскости и анализируют.

При использовании этого метода не требуется распарывать изделие. Стоит напомнить, что методом «распарывания» получить точную копию деталей с готового образца изделия весьма сложно: невозможно восстановить всю технологическую обработку, которой подверглись детали кроя и изделие в целом. На плоскости чертежа без соответствующей трансформации эти детали уложены быть не могут. Отсюда и недостаточная точность и объективность информации о развертке.

Метод вспомогательных линий развертывания с целью получения точных копий деталей предполагает наличие образца изделия, изготовленного из ткани с четко выраженной структурой нитей основы и утка. При получении разверток может быть выявлена только та технологическая обработка, которая заложена при изготовлении образца. Ввиду отсутствия «нулевого цикла», как самостоятельный метод для разработки новых моделей он не актуален. А как инструмент исследования и анализа проектируемых моделей позволяет решить вопросы технологической обработки, усадочности, релаксации материала и позволяет, в какой-то степени, «редактировать» некоторые изменения конструкции.

Метод снятия прямых измерений с готового изделия по конкретной фигуре можно успешно применять, например, в ателье, в ситуации, когда нужно уточнить посадку изделия на фигуре по балансу, прибавкам, силуэту и т.д. Метод особенно удачен, когда на фигуре уже что-то надето. Используя отработанные лекала и путем уточнения измерений по готовому изделию можно гораздо успешнее подогнать изделие на фигуру и сократить количество примерок.

Метод расчета разверток деталей одежды по образцам моделей

Этот метод детально рассмотрен в ряде работ МТИЛП, выполненных под руководством профессора А.В.Савостицкого. Развивая основные идеи академика П.Л.Чебышева о природе изменения структуры тканей при одевании поверхности, А.В.Савостицкий нашел более простые формулы для приближенного расчета координат разверток оболочек различных поверхностей.

Сущность метода состоит в том, что на развертываемой поверхности по принятым ортогональным геодезическим осям закрепляют две взаимно перпендикулярные нити основы и утка сетки-канвы или другого материала. При полном совмещении сетки с поверхностью нити этой сетки образуют на ней чебышевскую сеть. Такую сеть можно уложить в прямоугольных осях на плоскость и получить развертку поверхности. С помощью сетки-канвы производится моделирование чебышевской сети непосредственно на заданной поверхности при соблюдении теоретических условий ее построения и одновременной корректировке детали на той же поверхности с учетом технологических требований.

Использование этого метода для получения точной копии модели изделия требует создание первичного образца и манекена внутренней формы, что существенно увеличивает сроки проектирования изделия и ограничивает возможности творческого поиска. Но, тем не менее, задача одевания поверхностей решаема -- это подтверждается дальнейшими работами М.В.Стебельского, А.В.Савостицкого, И.В.Лопандина и других авторов.

Нет необходимости подробно пересказывать содержание каждого метода. Ограничимся лишь их далеко неполным перечислением и некоторыми иллюстрациями, чтобы представить объем, скрупулезность и научность проведенных исследований.

Итоги этих работ в создание возможности применения математических методов проектирования разверток поверхностей одежды и сетей на поверхностях с использованием ЭВМ.

Вот так очень коротко мы с вами вспомнили историю создания методов конструирования и весьма поверхностно их проанализировали. В следующий раз попробуем рассказать о системах автоматизированного проектирования -- что планировалось сделать, что удалось создать и каковы возможности существующих и перспективы развития будущих САПР.

Размещено на Allbest.ru