Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВЫСОКОЭЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ 12
1.1 Анализ структуры и содержания процесса проектирования изделий из ВЭМ и выявление его информационных потребностей 12
1.2 Анализ ассортимента и модельно-конструктивных особенностей плотнооблегающих трикотажных изделий 29
1.3 Анализ существующих методов проектирования одежды из высокоэластичных материалов 38
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ 47
2 ИССЛЕДОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО - ЛОГИЧЕСКОЙ ВЗАИМОСВЯЗИ СВОЙСТВ ВЫСОКОЭЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ЭТАПОВ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИЗДЕЛИЙ
ИЗ НИХ 51
2.1 Формирование номенклатуры показателей качества высокоэластичных материалов 52
2.1.1 Выбор наиболее значимых свойств высокоэластичных материалов с точки зрения проектирования и производства изделий из них 52
2.1.2 Адаптация общей номенклатуры показателей качества текстильных материалов к ВЭМ 62
2.2 Разработка структуры информационного блока о свойствах высокоэластичных материалов 66
2.3 Разработка структурно-функциональной модели движения информации о свойствах высокоэластичных материалов 69
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ 73
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ВЫСОКОЭЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИХ.. 74
3.1 Анализ возможностей использования существующих методов исследования деформационных свойств трикотажных полотен, в том числе высокоэластичных 75
3.2 Разработка методов исследования деформационных свойств высокоэластичных материалов 83
3.2.1 Разработка метода исследования деформационных свойств высокоэластичных материалов при одноосном растяжении 83
3.2.2 Разработка метода исследования деформационных свойств ВЭМ при фиксированной ширине 88
3.3 Апробация разработанных методов исследования напряженно-деформированного состояния высокоэластичных материалов 95
3.3.1 Характеристика объектов исследования 95
3.3.2 Апробация метода исследования деформационных свойств ВЭМ при одноосном растяжении 97
3.3.3 Апробация метода исследования деформационных свойств ВЭМ при фиксированной ширине 103
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ j 09
4 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОД ИКИ ПОЛУЧЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОДЕЖДЫ ИЗ ВЭМ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 111
4.1 Разработка методики получения рациональных конструкций плотнооблегающих швейных изделий из ВЭМ 111
4.2 Реализация методики получения рациональных конструкций швейных изделий из ВЭМ с использованием информационных технологий 118
4.2.1 Разработка универсального алгоритма процесса проектирования изделий из ВЭМ 119
4.2.2 Выбор программы для практической реализации алгоритма 123
4.2.3 Практическая реализация алгоритма получения рациональной конструкции швейного изделия из ВЭМ в программном комплексе «Julivi» 129
ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ 138
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 140
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 143
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Е 156
Введение к работе
Актуальность темы. В условиях высокой внутриотраслевой конкуренции, обусловленной, в том числе, заполненностью российского рынка продукцией импортного производства, способной соперничать с отечественными товарами как по ценовой политике, так и по качеству, основными задачами, которые должны решать предприятия швейной промышленности являются постоянное обновление ассортимента выпускаемой продукции, в соответствии с изменениями спроса потребителей, сокращение сроков внедрения новых моделей, производство продукции высокого качества при рациональном использовании ресурсов (материальных, интеллектуальных, информационных и временных), привлекаемых для реализации конкретного проекта на всех стадиях жизненного цикла изделия.
Одним из современных и актуальных видов изделий в ассортименте продукции, выпускаемой швейно-трикотажными предприятиями, являются плотнооблегающие изделия различного назначения, что обусловлено высоким спросом потребителей. Производство таких изделий стало возможным благодаря использованию легко деформируемых материалов современных структур, к которым относятся, в том числе, высокоэластичные материалы (ВЭМ). Данные материалы содержат в своей структуре эластомерные нити, получаемые на основе полиуретановых волокон, благодаря чему в них сочетается повышенная растяжимость при незначительных эксплуатационных нагрузках с высокой долей быстро обратимой деформации (более 95%), что позволяет изготавливать из них одежду с высокой степенью прилегания к телу человека при сохранении требуемого уровня эргономических показателей.
Учитывая повышенный интерес потребителей, предприятия швейной отрасли с различными формами организации труда и разной мощности включают одежду из легкодеформируемых, в том числе высокоэластичных, материалов в ассортиментный перечень выпускаемой ими продукции. Однако производство такой одежды сопряжено с определенными проблемами, чаще всего связанными с недостаточным информационным обеспечением процесса проектирования изделий в части исследования и учета свойств ВЭМ. Исходная информация, необходимая для принятия научно-обоснованных решений в процессах разработки изделия, зачастую носит разрозненный, неконкретный и малодостоверный характер, или отсутствует как таковая.
Можно выделить несколько причин, обуславливающих сложившуюся ситуацию:
Во-первых, решение проблем, связанных с проектированием одежды из ВЭМ, зачастую проводится путем рассмотрения отдельных частных задач, а не на основе методологии системного подхода, при котором любой сложный многокритериальный объект рассматривается как совокупность взаимосвязанных элементов, а анализ конкретной проблемы производится с учетом всех аспектов.
Во-вторых, отсутствует единый подход к проектированию плотнообле- гающих изделий из ВЭМ.
В-третьих, не установлены зависимости между основными конструктивными параметрами плотнооблегающих изделий и характеристиками свойств ВЭМ, прежде всего деформационными.
В-четвертых, отсутствуют простые с технической точки зрения, но при этом объективные и точные методы исследований свойств высокоэластичных материалов и технические средства для их реализации.
В последнее время, проектирование плотнооблегающих изделий из высокоэластичных материалов является предметом научных и опытно- конструкторских разработок. Вопросам совершенствования процессов проектирования и производства одежды из трикотажных полотен, в том числе из ВЭМ, посвящены работы многих авторов: Андреевой Е.Г., Старковой Г.П., Золотцевой JI.B., Железнякова A.C., Субботиной Е.В. и др. Исследования названных авторов составляют основу накопленного опыта в данной области. Однако проведенные исследования не решили всех вопросов, касающихся учета свойств ВЭМ в процессе проектирования изделий из них, повышения уровня информационного и технического обеспечения процесса проектирования с целью обеспечения прогнозируемого уровня качества изделий, в том числе качества посадки, размерного качества и качества изготовления изделий, снижения их трудоемкости и материалоемкости.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематикой госбюджетной НИР ВГУЭС «Совершенствование проектирования одежды различного назначения»; по госбюджетным темам, финансируемым по ЕНЗ Агентства по образованию: 1.4.04 - «Прогнозирование свойств и структур высокоэластичных материалов в равновесном и напряженно- деформированном состояниях» и 1.3.07 - «Исследование деформационных свойств легкодеформируемых композитов в процессах жизненного цикла и разработка принципов управления их напряженно-деформированным состоянием в системе материал-изделие».
В связи с вышеизложенным, целью настоящей работы является совершенствование процесса проектирования плотнооблегающей одежды из ВЭМ на основе принципов системного анализа и исследования свойств высокоэластичных материалов.
Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих задач:
- выявление основных информационных потребностей процесса проектирования изделий из ВЭМ на основе анализа его структуры и содержания;
- обобщение и систематизация информации об основных подходах к проектированию швейных изделий из ВЭМ для выявления основных принципов получения рациональных конструкций швейно-трикотажных изделий из ВЭМ;
- установление значимости свойств высокоэластичных материалов и разработка структурно-информационной модели движения информации о свойствах ВЭМ в процессах проектирования и производства одежды;
- научное обоснование и разработка методов исследования деформационных свойств ВЭМ, позволяющих с необходимой степенью точности получать исходную информацию для проектирования изделий;
— исследование свойств трикотажных высокоэластичных полотен и разработка их классификации по группам растяжимости;
- усовершенствование существующей или разработка новой методики получения рациональных конструкций плотнооблегающих изделий из высокоэластичных материалов;
- оценка возможности реализации методики получения рациональных конструкций плотнооблегающих изделий из ВЭМ посредством современных информационных технологий, в том числе с использованием САПР, широко применяемых на швейно-трикотажных предприятиях различной мощности.
Объект исследования. Объектом исследования является процесс проектирования плотнооблегающих швейных изделий из ВЭМ.
Предметами исследования являются свойства ВЭМ, методики получения рациональных конструкций швейно-трикотажных изделий из ВЭМ.
Методы исследования. В целом работа базируется на принципах системного подхода к решению поставленных задач. При выполнении работы использовались: методы системно-структурного анализа, теории классификации, методы экспертных оценок, математической статистики, социологических и маркетинговых исследований, теории алгоритмизации и программирования.
Экспериментальные исследования свойств материалов проводились в лабораторных условиях с использованием как разработанных, так и стандартных методов исследования. В работе использованы программные продукты Windows ХР (Microsoft Word 2002, Microsoft Excel 2002) и прикладные программные продукты (CorelDraw 12, AutoCAD 2005, Adobe Photoshop CS2), а также CAD/CAM systems «JULIVI» Версия 1.3 2002 - 2006гг.
Научная новизна результатов проведенных исследований:
- разработана структурно-функциональная модель движения информации о свойствах высокоэластичных материалов, учитывающая особенности процесса проектирования плотнооблегающих изделий;
— разработаны новые методы исследования деформационных свойств ВЭМ;
- предложена классификация ВЭМ по труппам растяжимости для целей проектирования одежды;
- предложен аналитический метод определения конструктивных параметров плотнооблегающих изделий из высокоэластичных материалов с учетом их свойств, а также разработаны рекомендации по корректировке базовых пределов заужения в зависимости от различных факторов;
- разработана методика получения рациональных конструкций плотнооблегающих изделий из ВЭМ;
- разработан универсальный алгоритм реализации разработанной методики в автоматизированном режиме, и доказана возможность его практической реализации посредством современных САПР одежды.
Практическая значимость результатов работы состоит в том, что:
- разработаны технические устройства для реализации предложенных методов исследования деформационных свойств трикотажных полотен, в том числе высокоэластичных, позволяющие достаточно просто и с высокой степенью достоверности определять их характеристики, необходимые для получения исходной информации, используемой на различных этапах проектирования и производства изделий. На данные технические решения получены патенты РФ на полезную модель;
- на основе предложенных аналитических зависимостей для расчета основных конструктивных параметров (базового предела заужения и коэффициента относительного удлинения деталей), а также разработанных рекомендаций по корректировке базового предела заужения с учетом различных факторов, оптимизированы параметры конструкций деталей изделий из ВЭМ, что обеспечивает значительное снижение их материалоемкости и сокращение затрат времени на принятие научно-обоснованных решений при получении их рациональных конструкций;
- реализован предложенный универсальный алгоритм получения рациональных конструкций плотнооблегающих изделий из ВЭМ в рамках параметрической САПР одежды, что обеспечивает возможность его использования на предприятиях различной мощности, оснащенных подобными системами автоматизированного проектирования швейных изделий.
Реализация результатов работы. Промышленная реализация осуществлена в производственных условиях ООО «Артемовская трикотажная фабрика» г. Артем Приморского края, ООО «Мультисервис» г. Владивосток, что подтверждено актами производственной проверки и внедрения на предприятия. Установлено, что результаты работы позволяют получить значительный социальный и экономический эффект.
Материалы исследований и разработок используются в учебном процессе ВГУЭС в лекционных курсах, курсовом, дипломном проектировании и научно-исследовательских работах, что также подтверждено актом внедрения.
Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на: международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС, Иваново, 2007, 2008 гг.)»; межвузовской научно-технической конференции «Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК, Иваново, 2008 г.); всероссийской научно-практической конференции «Теоретические знания в практические дела» (Омск, 2007 г.); международной научно-практической конференции «Интеллектуальный потенциал вузов — на развитие Дальневосточного региона России и стран АТР» (Владивосток, 2006 - 2008 гг.); всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности - Дни науки 2008» (СПб, 2008г.); международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых исследователей «Теоретические знания в практические дела» (Омск, 2008, 2009 гг.); международной Китайско-российской научной конференции (Шеньян, 2008г.); семинаре «Актуальные тенденции моды сезонов 2009», проводимом кафедрой «Сервиса и моды» ВГУЭС (Владивосток, 2008 г.); на заседаниях кафедры «Сервиса и моды» ВГУЭС (Владивосток, 2006 - 2009 гг.).
Публикации. Основные результаты исследований, выполненные в рамках настоящей диссертации, опубликованы в 21 научной работе, из них: 11 статей, в том числе 3 - опубликованные в журналах, рекомендуемых ВАК, 3 депонированные монографии, 5 тезисов докладов на научных конференциях различного уровня, 2 патента РФ на полезную модель.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по каждой главе и общих выводов по работе, списка использованной литературы и приложений. Диссертация изложена на 155 страницах основного текста, включающего 33 рисунка и 7 таблиц. Список литературы содержит 107 наименований.
