Введение к работе
Актуальность работы. Современные тенденции развития швейной промышленности предопределяют необходимость постоянного использования средств вычислительной техники в процессе проектирования изделий.
Промышленные системы автоматизированного проектирования (САПР) одежды предоставляют специалистам большое количество программных средств для выполнения проектно-конструкторских задач, имеющих установленные алгоритмы решений. При этом существующие в настоящее время САПР ориентированы на процесс проектирования одежды из тканей, меха и трикотажа и не предназначены для разработки одежды с объемными, несвязными наполнителями-утеплителями .
Отметим, что в климатических условиях нашей страны существенно возрастает потребность в изделиях с объемными утеплителями, в частности пуховой одежде. Это обусловлено ее высокими эстетическими, гигиеническими и эксплуатационными показателями при доступной стоимости.
Вопросами проектирования и производства одежды с объемными утеплителями занимаются специалисты Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса и Южно-Российского государственного технического университета. Большинство их работ направлено на исследование свойств теплозащитных пакетов, оптимального подбора материалов, энергетического расчета пакетов, снижения проницаемости утеплителей через материалы оболочки.
Качество одежды и экономическая эффективность ее производства закладываются на этапах конструкторской разработки. Вместе с тем, данные этапы представляют наибольшую сложность для проектирования пуховой одежды и требуют первоочередной автоматизации, так как являются трудоемкими, производятся вручную, на основе личного опыта, интуиции исполнителя, полученные результаты необходимо проверять в макетах или образцах, что значительно увеличивает материальные и временные затраты на проектирование. В настоящее время остаются нерешенными вопросы, связанные с проектированием конструктивных и технологических припусков, а также расчетом и построением базовых конструкций с учетом конструктивного решения теплозащитного пакета.
Очевидно, что автоматизация проектирования пуховой одежды позволит значительно сократить время, затрачиваемое на проектирование при обеспечении ее качества. Для автоматизации проектирования пуховой одежды, в частности этапов ее конструкторской разработки, необходимо создание компонентов математического, алгоритмического и программного обеспечения. Однако к настоящему времени разработки в данной области практически отсутствуют.
Таким образом, создание методик, алгоритмов и прикладных программ для выполнения этапов конструкторской разработки пуховой одежды является актуальным направлением автоматизации проектирования одежды.
Объектом исследования является процесс проектирования изделий с перо-пуховым наполнителем.
Предметом исследования является проектирование пуховой одежды в автоматизированном режиме.
Цель диссертационной работы заключается в совершенствовании процесса проектирования пуховой одежды путем автоматизации расчета конструктивных и технологических припусков на основе математических моделей сечений теплозащитного пакета.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
анализ процесса проектирования пуховой одежды и выявление этапов, требующих первоочередной автоматизации их выполнения;
разработка математических моделей теплозащитного пакета пуховой одежды для проектирования конструктивных и технологических припусков в автоматизированном режиме;
разработка методик и алгоритмов для автоматизации проектирования пуховой одежды с учетом конструктивных решений теплозащитного пакета;
разработка модуля САПР для проектирования конструктивных и технологических припусков;
оценка эффективности использования разработанных методик, алгоритмов и модуля САПР.
Методы исследований. В работе использованы методы математического моделирования, аналитической, вычислительной и начертательной геометрии, алгоритмизации и объектно-ориентированного программирования, экспериментальные методы, а так же методы прикладной теории проектирования швейных изделий.
Научная новизна диссертационной работы:
разработаны математические модели горизонтальных и вертикальных сечений теплозащитного пакета пуховой одежды, позволяющие выполнять расчет конструктивных припусков на толщину пакета материалов и отличающиеся тем, что учитывают конфигурацию контуров сечений фигуры человека и представлены кусочно-квадратичными кривыми;
разработаны математические модели поперечных сечений теплозащитного пакета пуховой одежды, позволяющие выполнять расчет технологических припусков на изменение объемной формы теплозащитного пакета при его наполнении;
разработаны методики и алгоритмы автоматизированного расчета конструктивных и технологических припусков, а также построения конструктивных элементов теплозащитного пакета.
Практическая значимость результатов работы.
Предложенные методики автоматизированного расчета конструктивных и технологических припусков могут быть использованы при проектировании одежды с различными утеплителями и позволяют учитывать особенности конструктивных решений теплозащитного пакета пуховой одежды.
Разработанный модуль САПР позволяет сократить затраты времени на определение конструктивных и технологических припусков, производить построение конструктивных элементов теплозащитного пакета заданной формы и, тем самым, обеспечить качество проектируемой одежды в целом и пуховой в частности. Он может быть использован автономно или в сочетании с САПР одежды на промышленных предприятиях, а также в учебном процессе.
Автор выносит на защиту:
математические модели горизонтальных и вертикальных сечений теплозащитного пакета пуховой одежды и фигуры человека, поперечных сечений теплозащитного пакета пуховой одежды;
методики и алгоритмы расчета конструктивных припусков на толщину пакета материалов и технологических припусков на изменение объемной формы теплозащитного пакета пуховой одежды при его наполнении;
методики и алгоритмы построения конструктивных элементов теплозащитного пакета пуховой одежды.
Апробация результатов работы. Основные научные результаты диссертационной работы представлялись, докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на международных научно-практических конференциях: «Технологии 2008», «Современные проблемы науки и образования», «Проблемы совершенствования качественной подготовки специалистов высшей квалификации», «Региональные аспекты развития легкой промышленности в России: перспективы, конкурентоспособность», «Государственная политика и научно-инновационная деятельность в сфере легкой промышленности. Региональный аспект», а также на ежегодных межвузовских научно-практических конференциях студентов и аспирантов «Молодежь. Наука. Творчество» и заседаниях кафедры «Конструирование швейных изделий» ОГИС. Работа принимала участие во Всероссийском конкурсе молодежных авторских проектов, «Моя страна - моя Россия» (Москва).
Результаты работы были апробированы на предприятии ООО «Сибарус», где также получили положительную оценку.
Разработки получили одобрение администрации области (диплом стипендиата Администрации Омской области № 307-р от 3.10.2007), специалистов отрасли.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.
Внедрение результатов работы. Результаты работы внедрены на предприятии по пошиву изделий с перо-пуховым наполнителем ООО «Сибарус» (г. Омск). Разработки используются в учебном процессе на кафедре «Конструирование швейных изделий» Омского государственного института сервиса при изучении дисциплин «Конструирование одежды» и «Особенности конструирования одежды различного назначения».
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений, изложена на 130 страницах, содержит 49 рисунков, 8 таблиц, 6 приложений. Библиографический список содержит 179 наименований.
