автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Разработка способа проектирования тканых бесшовных оболочек

кандидата технических наук
Лаврис, Екатерина Васильевна
город
Москва
год
2005
специальность ВАК РФ
05.19.04
цена
450 рублей
Диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности на тему «Разработка способа проектирования тканых бесшовных оболочек»

Автореферат диссертации по теме "Разработка способа проектирования тканых бесшовных оболочек"

На правах рукописи

ЛАВРИС ЕКАТЕРИНА ВАСИЛЬЕВНА

РАЗРАБОТКА СПОСОБА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТКАНЫХ БЕСШОВНЫХ ОБОЛОЧЕК

Специальность 05.19 04 «Технология швейных изделий»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Московском государственном университете дизайна и технологии на кафедре «Технология швейного производства»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Мелнков Ерванд Хоренович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Бочаров Валерий Григорьевич

кандидат технических наук, доцент Ржехина Татьяна Сергеевна

Ведущая организация: Московский государственный

университет сервиса

Защита состоится /¿РЛ^и? 2005 г. в часов

на заседании диссертационного совета Д 2! 2.144.01 в Московском государственном университете дизайна и технологии по адресу: 115998, Москва, ул. Садовническая, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии.

Автореферат разослан » 2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.144.01 А. П. Жихарев

£006-4 £0181

гл 3 3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современный уровень развития науки, техники и общественного устройства ставит перед швейной промышленностью такие задачи, решение которых требует разработки новых технологий и перехода на принципиально новый уровень производства текстильных изделий.

Если ранее повышение качества швейных изделий в значительной мере зависело от совершенства конструкции и метода производства, то в сложившихся условиях быстроразвивающегося рынка спецодежды и технических материалов помимо точного задания внешней формы конструкции нередко требуется, чтобы изделие обладало специфическими свойствами, такими как двусторонность, бёсшовность, формоустойчивость и так далее. Для решения этих задач прибегают к разработке новых методов производства текстильных изделий, в том числе к проектированию бесшовных изделий.

Наиболее применяемым на сегодняшний день способом получения бесшовных оболочек является производство нетканых изделий, но они обладают одним существенным недостатком: необходимо изготовление форм внешнего вида для каждого отдельного вида изделия. Помимо этого, из-за отсутствия сетчатой структуры, не достигаются те свойства, которые присущи ткани, что ограничивает ассортимент изделий. Более приближенным к тканым изделиям по своим свойствам являются трикотажные изделия.

Методы изготовления цельновязанных изделий широко изучены и продолжают совершенствоваться в настоящее время. Но, как известно, трикотаж не может полностью заменить тканые полотна, так как он обладает анизотропией свойств, а также плохо сопротивляется деформационному воздействию и накапливает остаточную часть деформации, что ведет к потере изначально заданной формы и ухудшению внешнего вида изделия. Поэтому область применения трикотажных изделий не выходит за рамки обычных предметов одежды.

Таким образом, для удовлетворения всех требований, предъявляемых к объемным бесшовным изделиям как бытового, так и технического назначения,

целесообразно использовать цельнотканые оболочки. Однако существующие методы проектирования цельнотканых оболочек не получили широкого применения из-за таких недостатков, как неравномерность структуры, неустойчивость к деформационным воздействиям и невозможность резкого изменения кривизны поверхности создаваемой объемной оболочки Разработка нового способа проектирования бесшовных тканых оболочек, устраняющего эги недостатки, позволит расширить область применения цельнотканых текстильных изделий.

Технология изготовления одежды ткачеством является актуальным вопросом 1ак как производство цельнотканых изделий обеспечивает значительное снижение материалоемкости и трудоемкости за счет ликвидации ряда швов и припусков к ним, а также сокращения трудовых и материальных затрат на операциях подготовительно-раскройного и швейного производства. Высока эффективность и перспективность применения способов проектирования цельнотканых оболочек для изготовления специальной одежды и тканых изделий специального назначения, где наличие излишних швов значительно ухудшает их эксплуатационные свойства и надежность, а в ряде видов и узлов одежды и изделий являются недопустимыми.

Объемные цельнотканые оболочки являются трехмерными объектами, поэтому для их проектирования не подходят существующие методики конструирования, основанные на аппроксимированном построении разверток поверхностей. Разработка способа проектирования, все этапы которого осуществляются в трехмерном пространстве, позволит повысить точность проектируемых объектов, а так же в перспективе максимально автоматизировать процесс проектирования и изготовления оболочек.

Использование ткацких переплетений, состоящих из двух систем нитей, в бесшовных оболочках оказалось не перспективным из-за ряда недостатков, указанных выше, поэтому разработку нового способа проектирования цельнотканых изделий целесообразнее осуществлять на базе модифицированных видов переплетений, обладающих минимальной

анизотропией свойств. При этом введение модифицированных видов переплетений требует детального исследования их свойств как в плоских тканях, так и в объемных оболочках.

Перспективность исследований в направлении решения вопросов разработки новых способов проектирования бесшовных оболочек показали разработки МТИЛПа, ЦНИИШПа, тек стильного центра США.

Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа выполнена в рамках госбюджетных тем НИР 64.01.07; 64.33.14: «Разработка теоретических основ проектирования тканых бесшовных оболочек объемных тел повышенной формоустойчивости и износостойкости с использованием принципов неевклидовой геометрии» и «Теория неевклидовой геометрии при расчете тканых бесшовных оболочек объемных тел повышенной формоустойчивости и износостойкости».

Цель и задачи работы. Основной целыо работы является разработка способа проектирования объемных тканых бесшовных оболочек, обладающих равномерной структурой, формоустойчивсстью и точностью повторения формы одеваемой поверхности. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

анализ способов проектирования цельнотканых оболочек;

- исследование тканей с двухниточными и трехниточными переплетениями на предмет перспективности их использования при производстве цельнотканых оболочек;

- разработка методики проектирования цельнотканых оболочек, состоящих из трех систем основных нитей и дополнительных формообразующих нитей;

- проектирование и практическое изготовление цельнотканой оболочки полусферы;

- разработка методики оценки свойств объемных цельнотканых оболочек и экспериментальное исследование свойств цельнотканой оболочки полусферы.

Основные методы исследования. В рабою использовались методы трехмерного описания пространственных моделей, методы аппроксимации и интерполяции, основные положения теории алгоритмизации и программирования, принципы неевклидовой геометрии. В работе использовались программы Microsoft World, Microsoft Excel, AutoCAD, Adobe Photoshop для операционной системы Windows XP.

Объектом исследования являются формоустойчивые бесшовные оболочки и способы их проектирования.

Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в том, что в ней: -,

- обоснована целесообразность использования трехниючных переплетений при проектировании цельнотканых оболочек;

- разработан способ изготовления объемных цельнотканых оболочек, при помощи трех видов основных нитей и дополнительных, позволяющий изготавливать оболочки с различным радиусом кривизны;

- выявлены особенности структуры цельнотканых оболочек с треугольными элементарными ячейками;

- разработана классификация трехниточных переплетений;

разработана методика введения дополнительных формообразующих нитей в структуру оболочки;

- разработан способ проектирования цельнотканых оболочек, состоящих из грех систем основных нитей, основанный на методе триангуляции объемных поверхностей;

- разработана методика оценки свойств объемных цельнотканых оболочек. Практическая значимость работы заключается в:

- разработке способа проектирования цельнотканых оболочек с равномерной структурой, формоустойчивостью и точностью повторения формы одеваемой поверхности;

разработке классификации и рекомендаций по использованию в цельнотканых оболочках трехниточных переплетений,

- разработке алгоритмов расчета местоположения нитей в цельнотканой оболочке,

- возможности реатизации предложенного способа создания тканых бесшовных оболочек в промышленных условиях по малооперационной технологии с полной или частичной автоматизацией процесса производства.

Достоверность проведенных исследований подтверждена корректностью

теоретических предпосылок постановки задач и современными методами их решения, использованием известных положений фундаментальных наук, сходимостью полученных теоретических результатов с данными эксперимента и результатами промышленной апробации созданной цельнотканой оболочки. Достоверность новизны технического решения подтверждается патентом на изобретение «Тканая бесшовная оболочка».

Апробация и реализация результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на 54-ой научной внутривузовской конференции "Молодые ученые - XXI веку", на ОАО НПО «Звезда». На основе разработанной методики проектирования цельнотканых оболочек проводится разработка методики проектирования узлов силовой оболочки скафандра космонавта в рамках договора о творческом сотрудничестве с ОАО НПО «Звезда». Результаты и материалы исследования использованы в учебном процессе МГУДТ при выполнении дипломных и научно-исследовательских работ сгуденюв специальности 28.08.00 «Технология швейных изделий».

Личный вклад соискателя. Все научные поисковые и экспериментальные исследования, анализ и обобщение полученных результатов, а также их внедрение выполнены диссертантом самостоятельно В обсуждении и интерпретации теоретических и практических разработок принимал участие научный руководитель работы профессор, доктор технических наук Е.Х.Меликов.

Автор защищает научно-обоснованное решение важной научной проблемы - разработки способа проектирования тканых бесшовных оболочек,

обладающих равномерной структурой, формоусгойчивостью и точностью повторения формы одеваемой поверхности.

Публикации. Основные положения работы опубликованы в пяти статьях и двух тезисах докладов, включая патент № 2208072 на изобретение «Тканая бесшовная оболочка».

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, включающего 73 наименований. Работа изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 29 рисунков, 14 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы ее цели, задачи, определены основные пути их решения и методы исследования Приведены научная новизна, практическая значимость и основные результаты, представленные к защите.

В первой главе выполнен анализ современного уровня развития технологии производства тканых изделий, который пока*ал необходимость дальнейшей разработки методов проектирования тканых бесшовных оболочек

Обосновано, что проектирование цельнотканых оболочек целесообразнее осуществлять 3-0 САПР, что отвечает требованиям современного уровня проектирования объемных изделий. Геометрическое моделирование в трехмерной среде проектирования позволяет существенно сократить время и материальные затраты на производство проектируемых объектов и повысить их качество. Но проектирование в трехмерной среде требует использования дифференциальной геометрии, правилам которой подчинено трехмерное пространство Поэтому встал вопрос о возможности применения неевклидовой геометрии при расчете оболочек объемных поверхностей с переменным радиусом кривизны.

Одно из доказательств необходимости проектирования цельнотканых оболочках в рамках неевклидовой геометрии было проиллюстрировано на

примере поведения ткани с прямоугольным и элементарными ячейками на участке формообразующего элемента (рисунок 1)

Рисунок 1 - Формирование вытачки в ткани, состоящей из нитей основы и

нитей утка

На данном участке кривизна объемного тела изменяется, происходит уменьшение периметра оболочки по отношению к горизонтальной плоскости В связи с этим по шикает необходимость введения вытачки, как элемента формообразования Нити основы в плоской ткани были параллельны с точки зрения неевклидовой геометрии, а на рассматриваемом участке, где ткань является сетью на объемной поверхности, пересечение нитей в области вытачки подчинено законам неевклидовой геометрии

Было установлено, что любую оболочку можно описать при помощи трех геометрий, геометрии нулевой секционной кривизны (1 еометрии Евклида), постоянной положительной кривизны (геометрии Риман) и постоянной отрицательной кривизны(геометрии Лобачевского)

Таким образом, в результате проведенного анализа методов проектирования цельнотканых оболочек установлены основные приоритетные направления для разработки нового способа проектирования цельнотканых оболочек

Вторая глава диссертационной работы была посвящена исследованию и сравнительному анализу ткацких переплетений с двухниточной и трехниточной структурой с целью выявления наличия анизотропии свойств и особенностей изменения геометрии структуры материалов при различных деформационных воздействиях

Были исследованы три вида специально изготовленных тканей образец №1 с двухниточной структурой, образцы №2 и №3 с трехниточной структурой и разными видами переплетений и поверхностной плотностью по исходным нитям Для комплексной оценки образцов тканей исследования свойств проводились по следующим направлениям

- для образца с двумя системами нитей- по основе, утку и под углом 45° к нитям основы;

для образцов с трехниточной системой нитей: в направлениях параллельных трем системам нитей и перпендикулярных ним

Для определения свойств изготовленных тканей возникла необходимость преобразования ряда расчетных формул, принятых в текстильном материаловедении Основные разработанные формулы представлены ниже'

Е, = 1,15(И,Пг,+<1в ,П„ + 0,5ЛЩШПШП„, / Пщ,) - 0,0025< ,11 иП,, Спр ,=Тпр зПпр з/(Тпр зПпр з Л, з ТА); Си=ТиПи/(Тпр Д1Пр 1 ТчзП.ч 1 + ТА, Сх„ = совбО"(Т„рзПпр, + Т, Лл,)/(Т,,зп1ф, + Тл,ПЛ, + Т„пв>== СОБ60°(1-е«) Сщр, - совбО0 (ТЛ„ л ТлЛлО/СТпрЛпрз + ТлЛлз-- Т„П„)=СО8б0о(1-Спр3) 1^=0,01 (Д.Ти+вт о(11пр з Тщ, з + ПЛЗТЛЗ)>1

где Е, поверхностное заполнение ¿4 диаметр исходных нетей, ¿„рг - диаметр впей правого застала с/и - диаметр нитей левого застила Пш, П^ Д» количество нитей на 100 мм исходных, правого и левого застала соответственно, Т» Т^, Т.,., - линейная плотность по исходным нитям, нитям правого застила и нитям левого застила соответственно спрз доля массы нитей исходных и правого застила, - доля

массы нитей в направлениях соответственно перпендикулярном исходным нитям и нитям правого застила, Му - поверхностная плотность, а угол между исходными нитями и нитями застила, ц - коэффициент изгиба нитей.

ю

Были проведены опыты по стандартным методикам по определению полуцикловых характеристик при одноосном растяжении тканей до разрыва, одноцикловых характерис гик при растяжении тканей, осыпаемости и стойкости материалов к истиранию.

Наличие анизотропии свойств в исследуемых образцах тканей при одноосном растяжении до разрыва наглядно представлено на графиках (рисунок 2), характеризующих относительные разрывные усилия (рис 2 а, б, в) и удлинения (рис.2 ?, с), е)

ЬРОк,

/Рл.,

О ^

Че..

Е1».

е.

Рисунок 2 - Графики, характеризующие анизотропию свойств в образцах тканей при одноосном растяжении до разрыва, на примере относительного разрывного усилия а образец №1, б- образец №2, в- образец №3, и удельного разрывного удлинения, г образец №1, д- образец №2, е образец №3

На основании полученных результатов было выявлено, что ткани под номером два и три имеют максимальное изменение сетевых углов при приложении деформационного усилия в направлении, перпендикулярном к одной из систем нитей При этом такое изменение не только значительно меньше, чем в ткани с двухниточной структурой по косой, но и приблизительно равно изменению структуры в направлении исходных нитей и нитей застилов В проведенных исследованиях абсолютное разрывное удлинение было равным во всех направлениях для образцов с трехниточной структурой (см рис 2 д, е), что свидетельствует об минимальной анизотропии свойств в данных тканях

Анализ проявления деформационно-напряженного состояния в тканях, состоящих из трех систем нитей, при одноцикловом растяжении показал, что значения полной деформации во всех направлениях в этих образцах значительно превысили показатели ткани с двухниточной структурой Это связано, прежде всего, с тем, что они были изготовлены вручную и обладают меньшей поверхностной плотностью При этом разброс значений показателей полной деформации и ее составных частей при приложении нагрузки в различных направлениях значительно уменьшился по сравнению с образцом Xsl.

Показатели деформационных изменений в направлениях, параллельных и перпендикулярных трем системам нитей, отличаются незначительно, что доказывает то, что элементарная ячейка ткани, как треугольный элемент структуры, является достаточно формоустойчивым звеном, изменение сетевых углов которого затруднено Минимальной анизотропией свойств обладает образец №3 Разница между минимальным и максимальным значением полной деформации в этом образце равна 4%, три процента от которой составляет быстрообратимая часть деформации

Полученные в ходе испытаний материалов показатели осыпаемости и стойкости к истиранию, показали, что все исследуемые образцы удовлетворяют требованиям, предъявляемым к тканям данной одежной группы

На основе результатов проведенных испытаний были разработаны рекомендации по использованию исследованных образцов тканей, а так же было определено, что разработку нового способа проектирования цельнотканых оболочек целесообразнее осуществлять на базе трсхниточных переплетений.

На основе анализа недостатков методов проектирования бесшовных оболочек были сформулированы требования, которым должна отвечать идеальная цельнотканая оболочка, перечень которых представлен в , диссертационной работе

В третьей главе разработан способ проектирования цельнотканых оболочек, I основанный на введении дополнительных формообразующих нитей с

перегибом в трехниточную систему ткани.

Сущность разработанного способа заключается в том, чго тканая оболочка состоит из трех основных систем нитей' исходных нитей и нитей левого и правого застилов и дополнительных формообразующих нитей (рисунок 3)

Нити правого засгила - нити, расположенные под определенным углом к исходным нитям и проходящие в направлении слева направо Нити левого

>

застила - нити, расположенные под определенным углом к исходным нитям и проходящие в направлении справа налево. Угол расположения нитей застилов определяется требованиями, которые предъявляются к проектируемой оболочке Максимально устойчивая структура оболочки будет достигнута в случае, если угол расположения нитей застилов по отношению к исходным нитям будет равен 60°

Отличительная особенность новой тканой структуры заключается в том, что она задается не прямоугольными ячейками, как это происходит при использовании тканей, состоящих из нитей основы и утка, а треугольными (рисунок 4).

В разработанном методе проектирования цельнотканых оболочек формообразование достигается за счет введения дополнительных нитей сразу в двух направлениях при помощи нити с перегибом, тем самым, обеспечивая

помимо формообразования надежность фиксации введенных нитей Дополнительные нити можно представить в виде ломанных с точками излома, делящими последние на отрезки, каждый из которых параллелен одной из основных систем нитей.

трехниточным полотняным переплетением.

Использование трех систем основных нитей и разработанного способа введения дополнительных нитей в структуру ткани позволяет расширить возможности создания объемных цельнотканых форм, так как изменение кривизны создаваемой оболочки возможно в трех, а не в двух направлениях, как это было ранее.

В работе разработан технологический процесс производства бесшовных оболочек из трех систем основных и дополнительных формообразующих нитей который состоит из следующих этапов:

1. Задание поверхности внешней формы изделия в трехмерной среде проектирования;

2. Автоматизированный расчет местоположения нитей в структуре тканой оболочки;

3. Изготовление оболочки на ткацком станке;

4. Отделочные операции (если они необходимы).

<

•г*

Рисунок 3 - Введение дополнительной форчообраз) ющей нити в ткань с

Рисунок 4 - Структура элементарной ячейки гкани

к

В данной работе были разработаны несколько видов переплетений, пригодных для использования в цельнотканых оболочках с тремя системами основных нитей и дополнительными формообразующими нитями, введенными с перегибами В результате были изготовлены в ручном варианте образцы оболочек, подтверждающие возможность реализации разработанного способа

По результатам анализа тканей с тремя системами нитей разработана классификация переплетений (рисунок 5), при разработке впервые введена терминология трехниточных переплетений

Трехниточные переплетения классифицируются в первую очередь по виду расположения (переплетения) нитей левого и правого застилов Расположение нитей застилов методом наложения получило широкое распространение вследствие простоты производства. Недостатком наложения является ненадежность фиксации местоположения нитей в структуре ткани Второй вид расположения нитей застилов, метод переменного наложения был впервые предложен в данной работе Третьим видом расположения нтей застилов является полотняное переплетение Этот вид применяется при производстве технических оболочек с междукрестным переплетением Преимущество его заключается в надежности фиксации положения нитей застилов

Среди простых трехниточных переплетений, вне зависимости от вида расположения нитей застилов, было выделено два вида расположения исходных нитей.

Междукрестное - исходная нить располагается попеременно над и под перекрестьем нитей застилов, т е огибает нити застилов попарно;

Межзастилъное - исходная нить располагается над всеми нитями левого застила и под всеми нитями правого застила (или, наоборот, над нитями правого и под нитями левого застила), те огибает нити застилов каждую в отдельности.

Разработанные виды трехниточных переплетений и их классификация показали, что использование различных видов главных переплетений и их

Расположение нитей застилов методом наложения

л_

Главные переплетения

Производные переплетения

Меджу крестное переплетение (исходная нить располагается попеременно нал и лад перекрестьями нитей застало*)

--^

Межзасткльное переплетение (ниолым ют располагается вал »сейм Н1гтями левого застила и пол всеми нитями правогомстила)

Расположение нитей застилов методом переменного наложения

3_

Главные переплетения

^Меджукрестное переплетение (исходная жгть расиола* г*счся попеременно над пол перекрестьям»' миге! эаспоов)

Производные переплетения

Меджу крестное саржевое переплетение (исчолнм ишь располагается попеременно над и под псрсхрсстьями »«ней . ластило"!

Полотняное переплетение нитей застилов

X.

Главные переплетения

Производные переплетения

Меджукрестное переплетение

(исходная нить располагается попер:менно над н под перекрестьями нитей мспши)

-N

Трехниточное полотняное переплетение (исходная нип ркногагается пая ясеми нитями леаого настала и под всеми нитями прааоюэасгола)

Рисунок 5 - Классификация тканей, состоящих из трех систем нитей

производных позволяет создавать широкий ассортимент цельнотканых изделий бытового и технического назначения

При введении дополнительных нитей как формообразующих элементов, основной задачей является сохранение структурных и физико-механических показателей ткани, что выполнимо только в случае стабильности переплетения Как показали проведенные исследования, введение нити с перегибом без сбоя алгоритма переплетения возможно только в ткань с трехниточным полотняным переплетением нитей Данное переплетение формирует однородную поверхность и обеспечивает высокую фиксацию сетевых углов Особенностью этого вида переплетения является то, что любые две системы нитей образуют полотняное переплетение Дальнейшее исследование свойств объемных цельнотканых оболочек выполнялось на базе этого вида переплетения

Новизна разработанного способа проектирования цельнотканых оболочек подтверждена патентом на изобретение «Тканая бесшовная оболочка»

Четвертая глава работы посвящена разработке метода автоматизированного проектирования цельнотканых оболочек, состоящих из трех систем нитей

Установлено, что все этапы проектирования объемных бесшовных изделий необходимо осуществлять в трехмерной среде проектирования с использованием измерительных инструментов ЗО-мерности для определения параметров проектируемой поверхности Исходной информацией для проектирования цельнотканых бесшовных оболочек в автоматизированном режиме являются' геометрия формы одеваемой поверхности, диаметр нитей, количество нитей на 10 см, вид переплетения, геометрические особенности введения формообразующих нитей, допустимые значения отклонения плотности распределения нитей

На первом этапе автоматизированного проектирования цельнотканых оболочек необходимо задать трехмерную форму одеваемой поверхности Второй этап проектирования объемных цельнотканых оболочек заключается в расчете триангуляции заданной поверхности в соответствии с параметрами

проектируемой тканой структуры Проектирование объемных цельногканых оболочек в автоматизированной среде может быть дополнено информацией о ее физических и механических свойствах

Было выделено два вида расположения исходных нитей в цсльнотканой оболочке' горизонтальное и спиральное. Горизонтальное расположение нитей предполагает то, что тканая оболочка имеет технологическое отверстие, например, для притачивания застежки-молнии, расположенное таким образом, что исходная нить вдоль его среза имеет перегибы для перехода на следующий ряд, как при формировании кромки в плоских тканях Если проектируемая тканая оболочка должна быть замкнутой, то исходная нить будет располагаться по спирали с заданным наклоном витков, как в оболочках цилиндрической формы.

В связи с тем, что в данной работе разрабатывался способ получения цельнотканых оболочек, элементарные ячейки которых представляют собой треугольники, то для решения задачи расчета местоположения нитей в структуре оболочки в качестве базового метода был взят метод триангуляции Делоне, на основании которого было разработано два алгоритма расчета оболочек алгоритм полосовой триангуляции для расчета оболочек с горизонтальным расположением исходных нитей, и алгоритм триангуляции оболочек со спиралевидным расположением исходных нитей Оболочки полусферы, рассчитанные по разработанным алгоритмам в автоматизированной среде AutoCAD, представлены на рисунке 6.

По результатам разработанного способа проектирования цельнотканых оболочек была изготовлена вручную оболочка полусферы Оболочка выполнена полотняным трехниточным переплетением и имеет одну точку закрытия, где расположен конец исходной нити, и открытый нижний срез

В пятой главе проведены исследования свойств изготовленной цельнотканой оболочки полусферы В связи с тем, что разработанный образец является объемной оболочкой и в нем использовано модифицированное

ткацкое переплетение, возникла необходимость преобразования методов и формул расчета ее структурных показателей и механических свойств

а б

Рисунок Ь~ Траектория расположения нитей в цельнотканой оболочке. а- рассчитанная методом полосовой триангуляции б - рассчитанная методом триангуляции по спирали

Была разработана общая методика оценки свойств объемных цельнотканых оболочек, ориентированная на особенности структуры цельнотканых оболочек и позволяющая проводить исследования оболочек любой объемной формы с возможностью представления результатов испытаний в компьютерном варианте.

Разработана методика определения деформационных изменений при двуосном растяжении по пяти стадиям разрушения, которая позволяет определить характер зарождающихся повреждений в структуре образца под действием деформации растяжения, особенности их распределения и накопления. По разработанной методике проведено исследование свойств цельнотканой оболочки полусферы.

По результатам проведенного опыта на двуосное растяжение установлено, что цельнотканая оболочка, выполненная трехниточным полотняным переплетением, сохраняет стабильную форму элементарных ячеек до тех пор,

пока не наступит разрушение нитей, при этом, при растяжении, удлинение образца во всех направлениях происходит главным образом за счет распрямления и удлинения нитей Это подтверждает теорию о том, что треугольная элементарная ячейка является более устойчивым звеном структуры, чем прямоугольная ячейка, что гарантирует большую формоустойчивость цельнотканой оболочки

Определение одноцикловых характеристик растяжения цельнотканой оболочки полусферы проводилось согласно методике, разработанной в данной работе, отличительной особенностью которой является то, что пробы закрепляются на объемной поверхности меньшей кривизны, а деформационное усилие прикладывается одновременно в нескольких направлениях

По результатам проведенных испытаний установлено, что по трем направлениям цельнотканой оболочки полусферы, к которым прилагалась нагрузка, характер распределения деформации и ее компонентов схож, при этом максимальную долю деформации составила обратимая часть полной деформации (0.80-0,89) Необратимая доля деформации составила от 0,11 до 0,20, что свидетельствует о стабильности связей в структуре оболочки

По результатам проведенной исследовательской работы была выполнена промышленная апробация методики проектирования цельнотканых оболочек Внедрение разработанной методики проектирования объемных цельнотканых оболочек осуществлялось на ОАО «НЛП Звезда», г Томилино Московской области В соответствии с договором о творческом сотрудничестве была выполнена работа по экспериментальной разработке образца локтевого участка силовой оболочки рукава скафандра космонавта по бесшовной технологии.

Силовая оболочка предназначена для поддержания внутреннего избыточного давления в скафандре (0,3-0,4КГС/СМ2) и обеспечения его необходимой подвижности На локтевом участке силовой оболочки скафандра используют гофрированный или конволютный шарнир (рисунок 7). Гофрированный шарнир образуется, если на оболочку установить с определенным шагом поперечные замкнутые шнуры или ленты, длина которых несколько меньше

перимегра оболочки в соответствующем сечении, что позволяет сформировать буфинированную оболочку

Развитие скафандростроения обусловило необходимость поиска и разработки новых материалов для устранения существующих недостатков силовой оболочки (сложность изготовления, малый срок службы, истираемость нижней гермооболочки) и улучшения качества конструкции скафандров, повышения надежности и увеличения срока их эксплуатации Наиболее остро эта задача относится к локтевому участку силовой оболочки, так как этот узел обеспечивает подвижность рук человека в открытом космосе Использование бесшовных технологий для изготовления локтевого участка силовой оболочки позволяет улучшить прочностные показатели за счет исключения швов и формирования гладкой буфинированной поверхности

Для оценки перспективности использования разработанного способа проектирования целыютканых оболочек при производстве силовой оболочки скафандра космонавта был спроектирован и изготовлен участок локтевого гофра (рисунок 8)

Рисунок 7 - Локтевой участок силовой оболочки рукава скафандра космонавта

Рисунок 8 - Образец оболочки участка локтевого гофра

Буфинированная оболочка создавалась за счет введения дополнительных нитей с несколькими перегибами. Расчет местоположения нитеи был выполнен в трехмерной среде AutoCAD На участках оболочки, соответствующих месторасположению стягивающих лент, было необходимо ввести усилительные элементы для более прочной фиксации формы гофра й формирования продольной складки при сгибании локтя

Для оценки свойств изготовленного образца гофра были проведены испытания на одноосное растяжение до разрыва по стандартной методике на разрывной машине РТ-250, так как разрывные показатели являются основными при подборе материалов для изготовления силовой оболочки Разрывно« усилие образца составило 26,8 даН, то есть разрывные показатели данной оболочки не только входят в пределы нормативных показателей, предъявляемым к материалам при производстве скафандра космонавта, но даже превышают показатели ткани с насгроченной стягивающей лентой

Удельное разрывное удлинение цельнотканого образца больше на 22%, чем у тканей с настроченной стягивающей лентой, что является недостатком Это объясняется рыхлостью структуры изготовленной (Ирочки; так как удлинение ткани, особенно в начале ее растяжения, находится в-прямой зависимости от числа изгибов нита, приходящейся на единицу ее длины, и глубины изгибов Однако данный недостаток может быть легко устранен' за счет использования при производстве оболочки полиэфирных нитей

Как показали испытания, в тканях с настроченйой стягивающей лентой в первую очередь происходит разрыв не силовой ткани, а швейных нитей, которыми притачивают ленту Этот недостаток устраняется при производстве деталей силовой оболочки методом ткачества, так как исключаются соединительные швы

Таким образом, полученные результаты истираний ot^3Ua цельнотканого гофра свидетельствуют о том, что разработайк^^^^ййгканая оболочка удовлетворяет требованиям, предъявляемым к материалам силовых оболочек скафандра космонавта Внедрение разработанное» способа проектирования

цельнотканых оболочек в производство силовой оболочки скафандра является перспективным, так как позволяет усовершенствовать конструкцию скафандра и повысить его эксплуатационную надежность

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Анализ современного уровня развития технологии производства тканых изделий показал необходимость дальнейшей разработки методов проектирования тканых бесшовных оболочек, так как это направление является перспективным в проектировании малооперационных технологий, позволяет объединить процессы ткацкого и швейного производства в один непрерывный процесс, уменьшить материальные затраты за счет сокращения потерь материалов и повысить качество и точность проектируемых объектов

2 Теоретически обоснована необходимость использования неевклидовой геометрии при проектировании тканых оболочек, так как автоматические системы проектирования САЕ/САБ/САМ основаны на принципах топологических многообразий, а геометрическое моделирование в трехмерной среде проектирования позволяет существенно сократить время и материальные затраты на производство проектируемых объектов и повысить их качество

3 Проведенные исследования и сравнительная характеристика свойств тканей, состоящих из двух и трех систем нитей, показали, что образцы тканей, состоящие из трех систем нитей обладают меньшей анизотропией свойств и более устойчивой структурой, характеризующейся меньшим изменением сетевых углов, и наиболее приемлемы для проектирования объемных цельнотканых формоустойчивых оболочек

4 Разработан способ проектирования цельнотканых оболочек, состоящих из трех систем основных нитей и дополнительных формообразующих нитей, основанный на методе триангуляции объемных поверхностей Новизна разработанного способа проектирования цельнотканых оболочек подтверждена патентом на изобретение «Тканая бесшовная оболочка».

5 Разработан метод формообразования, основанный на введении в трехниточную систему ткани дополнительных нитей с точками перегибов,

обеспечивающий надежность структуры ткани и расширяющий возможности создания объемных цельнотканых форм за счет того, что изменение кривизны проектируемой оболочки возможно выполнять по трем направлениям

6 Разработано несколько видов трехниточных переплетений и их классификация по видам расположения нитей застилов, анализ особенностей введения дополнительных нитей, как формообразующих и декоративных элементов, показал перспективность использования трехниточных переплетений для производства широкого ассортимента цельнотканых изделий бытового и технического назначения

7 Разработаны алгоритмы расчета триангуляции для оболочек с горизонтальным и спиралевидным расположением исходных нитей, позволяющие проектировать цельнотканые изделия различных объемных форм с равноплотной структурой

8 Разработана общая методика оценки свойств объемных цельнотканых оболочек, ориентированная на особенности структуры цельнотканых оболочек и позволяющая проводить исследования оболочек любой объемной формы с возможностью представления результатов испытаний в компьютерном варианте

9 Промышленная апробация результатов работы на ОАО «НПО Звезда» при изготовлении участка локтевого гофра силовой оболочки скафандра космонавта показала перспективность разработок по внедрению бесшовных технологий в производство силовой оболочки скафандра космонавта.

Основное содержание работы опубликовано в следующих работах:

1 Патент №2208072 (РФ), Лаврис Е В Тканая бесшовная оболочка - 2003 Бюл. №19

2 Лаврис Е В, Меликов Е X., Стаханова С.И. Новый способ проектирования бесшовных оболочек // Инновационные технологии теория и практика Материалы международной научно-практической конференции, Академия бизнеса моды «Сымбат», г Алматы- 2004 - С 37-43

3 Меликов Е X . Лаврис Е В Совершенствование методов проектирования цельнотканых бесшовных оболочек // Швейная промышленность - 2005 №1 -С 44-45

4 Меликов Е X., Лаврис Е В., Стаханова С И, Иванов С С Малооперационные технологические процессы изготовления швейных изделий // Сборник научных трудов «Вестник МГУДТ» - 2005 №5 С 126-133.

5 Меликов Е X, Лаврис Е В Проектирование цельнотканых бесшовных оболочек в 3-0 САПР // Швейная промышленность - 2005 №5

6. Лаврис Е В Новый способ создания бесшовных оболочек // Сборник тезисов докладов 54-ой научной конференции студентов «Молодые ученые -XXI веку». -М МГУДТ, 2002

7 Лаврис Е В Новый способ проектирования тканых бесшовных оболочек // Сборник трудов межвузовская научно-техническая конференция «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности» М • РосЗИТЛ -2004 - 58 с

Рот-л^пнт ТГ/'Д За-йг " СЗ

Т::-а- - 7С э-г.

/ *

ч

V ♦

\

к

? I

/

Р200 95

РНБ Русский фонд

2006-4 20781

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Лаврис, Екатерина Васильевна

Введение.

1. Анализ существующих методов проектирования цельнотканых оболочек.

1.1. Анализ ткацких переплетений, используемых при производстве цельнотканых изделий цилиндрической формы.

1.1.1. Ткани со спиралевидным расположением нитей.

1.1.2. Полые ткани с модифицированными нитями.

1.2. Анализ ткацких переплетений, используемых при производстве цельнотканых изделий объемной формы.

1.3. Проектирование оболочек в трехмерных САПР.

1.3.1. Анализ методов описания объемных оболочек.

1.3.2. Возможности применения неевклидовой геометрии при расчете оболочек объемных поверхностей с переменным радиусом кривизны.

1.3.3. Параллельные прямые в тканой оболочке.

1.3.4. Сумма углов треугольников в трехмерной среде проектирования.

1.3.5. Разбиение плоскости на равные многоугольники.

1.3.6. Использование метода триангуляции при проектировании объемных поверхностей.

Выводы.

2. Исследование деформационных свойств тканей с двухниточной и трехниточной системой.

2.1. Исследование тканей, состоящих из двух и трех систем нитей на наличие анизотропии свойств.

2.1.1. Определение полуцикловых характеристик при одноосном растяжении тканей до разрыва.

2.1.2. Определение одноцикловых характеристик при растяжении тканей.

2.1.3. Определение осыпаемости ткани.

2.1.4. Определение стойкости материалов к истиранию.

2.2. Разработка системы требований, предъявляемых к цельнотканым оболочкам.

Выводы.

3.Разработка способа проектирования цельнотканых оболочек.

3.1. Разработка методики проектирования цельнотканых оболочек, состоящих из четырех видов нитей.

3.2. Особенности структуры цельнотканых оболочек с точки зрения неевклидовой геометрии.

3.3. Строение тканей в цельнотканых оболочках, состоящих из трех систем основных нитей и дополнительных нитей.

3.3.1. Ткацкие переплетения в оболочках, состоящих из трех систем основных и дополнительных нитей.

3.3.2. Характеристики строения ткани.

Выводы.

4. Разработка метода автоматизированного проектирования цельнотканых оболочек.

4.1. Адаптация 3-D САПР к проектированию цельнотканых оболочек.

4.1.1. Системы автоматизированного проектирования, использующие метод триангуляционного задания поверхности.

4.1.2. Проектирование цельнотканых оболочек в среде AutoCAD.

4.2. Методика формирования триангуляции Делоне для расчета количества и местоположения нитей в проектируемой объемной цельнотканой оболочке

4.2.1. Расчет оболочек с горизонтальным расположением исходных нитей.

4.2.2. Проектирование оболочки полусферы методом полосовой триангуляции.

4.2.3. Расчет оболочек со спиральным расположением исходной нити.

Выводы.

5. Исследование свойств цельнотканой оболочки, состоящей из трех основных систем нитей и дополнительных, промышленная апробация методики проектирования цельнотканых оболочек.

5.1. Разработка методики оценки свойств объемных цельнотканых оболочек.

5.1.1. Геометрические свойства.

5.1.2. Методика определения показателей при двухосном растяжении объемной оболочки до разрыва.

5.1.3. Методика определения одноцикловых характеристик растяжения объемной цельнотканой оболочки.

5.1.4. Определение стойкости цельнотканой оболочки к истиранию.

5.2. Экспериментальное исследование свойств цельнотканой оболочки полусферы.

5.2.1. Определение показателей при двухосном растяжении объемной оболочки до разрыва.

5.2.2. Определение одноцикловых характеристик растяжения цельнотканой оболочки полусферы.

5.3. Промышленная апробация методики проектирования цельнотканых оболочек.

Выводы.

Основные результаты работы и выводы.

Введение 2005 год, диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, Лаврис, Екатерина Васильевна

Современный уровень развития науки, техники и общественного устройства ставит перед швейной промышленностью такие задачи, решение которых требует разработки новых технологий и перехода на принципиально новый уровень производства текстильных изделий.

Если ранее повышение качества швейных изделий в значительной мере зависело от совершенства конструкции и метода производства, то в сложившихся условиях быстроразвивающегося рынка спецодежды и технических материалов помимо точного задания внешней формы конструкции нередко требуется, чтобы изделие обладало специфическими свойствами, такими как двусторонность, бесшовностъ, формоустойчивость и так далее. Для решения этих задач прибегают к разработке новых методов производства текстильных изделий, в том числе к проектированию бесшовных изделий.

Наиболее применяемым на сегодняшний день способом получения бесшовных оболочек является производство нетканых изделий. Такие изделия имеют широкий спектр применения, как в одежде, так и в технических отраслях, но они обладают одним существенным недостатком: необходимо изготовление форм внешнего вида для каждого отдельного вида изделия. Помимо этого, из-за отсутствия сетчатой структуры, не достигаются те свойства, которые присущи ткани, что ограничивает ассортимент изделий. Более приближенным к тканым изделиям по своим свойствам являются трикотажные изделия.

Методы изготовления цельновязанных изделий широко изучены и продолжают совершенствоваться в настоящее время. Но, как известно, трикотаж не может полностью заменить тканые полотна, так как он обладает анизотропией свойств, а также плохо сопротивляется деформационному воздействию и накапливает остаточную часть деформации, что ведет к потере изначально заданной формы и ухудшению внешнего вида изделия. Поэтому область применения трикотажных изделий не выходит за рамки обычных предметов одежды.

Таким образом, для удовлетворения всех требований, предъявляемых к объемным бесшовным изделиям как бытового, так и технического назначения, целесообразно использовать цельнотканые оболочки. Однако существующие методы проектирования цельнотканых оболочек не получили широкого применения из-за таких недостатков, как неравномерность структуры, неустойчивость к деформационным воздействиям и невозможность резкого изменения кривизны поверхности создаваемой объемной оболочки. Разработка нового способа проектирования бесшовных тканых оболочек, устраняющего эти недостатки, позволит расширить область применения цельнотканых текстильных изделий.

Технология изготовления одежды ткачеством является актуальным вопросом так как производство цельнотканых изделий обеспечивает значительное снижение материалоемкости и трудоемкости за счет ликвидации ряда швов и припусков к ним, а также сокращения трудовых и материальных затрат на операциях подготовительно-раскройного и швейного производства. Высока эффективность и перспективность применения способов проектирования цельнотканых оболочек для изготовления специальной одежды и тканых изделий специального назначения, где наличие излишних швов значительно ухудшает их эксплуатационные свойства и надежность, а в ряде видов и узлов одежды и изделий являются недопустимыми.

Объемные цельнотканые оболочки являются трехмерными объектами, поэтому для их проектирования не подходят существующие методики конструирования, основанные на аппроксимированном построении разверток поверхностей. Разработка способа проектирования, все этапы которого осуществляются в трехмерном пространстве, позволит повысить точность проектируемых объектов, а так же в перспективе максимально автоматизировать процесс проектирования и изготовления оболочек.

Использование ткацких переплетений, состоящих из двух систем нитей, в бесшовных оболочках оказалось не перспективным из-за ряда недостатков, указанных выше, поэтому разработку нового способа проектирования цельнотканых изделий целесообразнее осуществлять на базе модифицированных видов переплетений, обладающих минимальной анизотропией свойств. При этом введение модифицированных видов переплетений требует детального исследования их свойств как в плоских тканях, так и в объемных оболочках.

Перспективность исследований в направлении решения вопросов разработки новых способов проектирования бесшовных оболочек показали разработки МТИЛПа, ЦНИИШПа, текстильного центра США.

Цель работы - разработка способа проектирования объемных тканых бесшовных оболочек, обладающих равномерной структурой, формоустойчивостъю и точностью повторения формы одеваемой поверхности. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- анализ способов проектирования цельнотканых оболочек;

- исследование тканей с двухниточными и трехниточными переплетениями на предмет перспективности их использования при производстве цельнотканых оболочек;

- разработка методики проектирования цельнотканых оболочек, состоящих из трех систем основных нитей и дополнительных формообразующих нитей;

- проектирование и практическое изготовление цельнотканой оболочки полусферы;

- разработка методики оценки свойств объемных цельнотканых оболочек и экспериментальное исследование свойств цельнотканой оболочки полусферы.

Основные методы исследования. В работе использовались методы трехмерного описания пространственных моделей, методы аппроксимации и интерполяции, основные положения теории алгоритмизации и программирования, принципы неевклидовой геометрии. В работе использовались программы Microsoft World, Microsoft Excel, AutoCAD, Adobe Photoshop для операционной системы Windows XP.

Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в том, что в ней:

- обоснована целесообразность использования трехниточных переплетений при проектировании цельнотканых оболочек;

- разработан способ изготовления объемных цельнотканых оболочек, при помощи трех видов основных нитей и дополнительных, позволяющего изготавливать оболочки с различным радиусом кривизны;

- выявлены особенности структуры цельнотканых оболочек с треугольными элементарными ячейками;

- разработана классификация трехниточных переплетений;

- разработана методика введения дополнительных формообразующих нитей в структуру оболочки;

- разработан способ проектирования цельнотканых оболочек, состоящих из трех систем основных нитей, основанный на методе триангуляции объемных поверхностей;

- разработана методика оценки свойств объемных цельнотканых оболочек. Практическая значимость работы заключается в:

- разработке способа проектирования цельнотканых оболочек с равномерной структурой, формоустойчивостью и точностью повторения формы одеваемой поверхности;

- разработке классификации и рекомендаций по использованию в цельнотканых оболочках трехниточных переплетений;

- возможности реализации предложенного способа создания тканых бесшовных оболочек в промышленных условиях по малооперационной технологии с полной или частичной автоматизацией процесса производства.

Достоверность проведенных исследований подтверждена корректностью теоретических предпосылок постановки задач и современными методами их решения, использованием известных положений фундаментальных наук, сходимостью полученных теоретических результатов с данными эксперимента и результатами промышленной апробации созданной цельнотканой оболочки. Достоверность новизны технического решения подтверждается патентом на изобретение «Тканая бесшовная оболочка».

Апробация и реализация результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на 54-ой научной внутривузовской конференции "Молодые ученые - XXI веку", на ОАО НПО «Звезда». На основе разработанной методики проектирования цельнотканых оболочек проводится разработка методики проектирования узлов силовой оболочки скафандра космонавта в рамках договора о творческом сотрудничестве с ОАО НПО «Звезда». Результаты и материалы исследования использованы в учебном процессе МГУДТ при выполнении дипломных и научно-исследовательских работ студентов специальности 28.08.00 «Технология швейных изделий».

Публикации. Основные положения работы опубликованы в двух тезисах докладов и пяти статьях, включая патент № 2208072 на изобретение «Тканая бесшовная оболочка».

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, включающего 73 наименований. Работа изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 29 рисунков, 14 таблиц.

Заключение диссертация на тему "Разработка способа проектирования тканых бесшовных оболочек"

Основные результаты работы и выводы

1. Анализ современного уровня развития технологии производства тканых изделий показал необходимость дальнейшей разработки методов проектирования тканых бесшовных оболочек, так как это направление является перспективным в проектировании малооперационных технологий, позволяет объединить процессы ткацкого и швейного производства в один непрерывный процесс, уменьшить материальные затраты за счет сокращения потерь материалов и повысить качество и точность проектируемых объектов.

2. Теоретически обоснована необходимость использования неевклидовой геометрии при проектировании тканых оболочек, так как автоматические системы проектирования CAE/CAD/САМ основаны на принципах топологических многообразий, а геометрическое моделирование в трехмерной среде проектирования позволяет существенно сократить время и материальные затраты на производство проектируемых объектов и повысить их качество.

3. Проведенные исследования и сравнительная характеристика свойств тканей, состоящих из двух и трех систем нитей, показали, что образцы тканей, состоящие из трех систем нитей обладают меньшей анизотропией свойств и более устойчивой структурой, характеризующейся меньшим изменением сетевых углов, и наиболее приемлемы для проектирования объемных цельнотканых формоустойчивых оболочек.

4. На основании анализа существующих методов проектирования и изготовления бесшовных оболочек разработан перечень требований, которым должна соответствовать цельнопсаная оболочка.

5. Разработан способ изготовления цельнотканых оболочек, основанный на введении дополнительных формообразующих нитей в трехниточную систему ткани, позволяющий усовершенствовать конструкцию и эксплуатационные качества бесшовных изделий. Новизна разработанного способа проектирования цельнотканых оболочек подтверждена патентом на изобретение «Тканая бесшовная оболочка» за №2002109757.

6. Разработан метод формообразования, основанный на введении в трехниточную систему ткани дополнительных нитей с точками перегибов, обеспечивающий надежность структуры ткани и расширяющий возможности создания объемных цельнотканых форм за счет того, что изменение кривизны проектируемой оболочки возможно выполнять по трем направлениям.

7. Разработаны главные виды трехниточных переплетений и их классификация по видам расположения нитей застилов; анализ особенностей введения дополнительных нитей, как формообразующих и декоративных элементов, показал перспективность использования трехниточных переплетений для производства широкого ассортимента цельнотканых изделий бытового и технического назначения.

8. Обосновано, что все этапы проектирования объемных бесшовных изделий необходимо осуществлять в трехмерной среде проектирования с использованием измерительных инструментов ЗО-мерности для определения параметров проектируемой поверхности, и аналитическим расчетом свойств и деформационно-напряженного состояния структуры цельнотканых оболочек.

9. Разработан способ проектирования цельнотканых оболочек, состоящих из трех систем основных нитей, основанный на методе триангуляции объемных поверхностей.

10.Разработаны алгоритмы расчета триангуляции для оболочек с горизонтальным и спиралевидным расположением исходных нитей, позволяющие проектировать цельнотканые изделия различных объемных форм с равноплотной структурой.

11.Разработана общая методика оценки свойств объемных цельнотканых оболочек, ориентированная на особенности структуры цельнотканых оболочек и позволяющая проводить исследования оболочек любой объемной формы с возможностью представления результатов испытаний в компьютерном варианте.

12.Исследование свойств изготовленной цельнотканой оболочки полусферы показали, что при приложении деформационного усилия происходит минимальное изменение сетевых углов в тканой структуре, а максимальную долю деформации составляет обратимая часть полной деформации, что свидетельствует о стабильности тканой структуры и повышенной формоустойчивости цельнотканых оболочек с трехниточным переплетением.

13.Промышленная апробация результатов работы на ОАО «НПО Звезда» при изготовлении участка локтевого гофра силовой оболочки скафандра космонавта показала перспективность разработок по внедрению бесшовных технологий в производство силовой оболочки скафандра космонавта.

Библиография Лаврис, Екатерина Васильевна, диссертация по теме Технология швейных изделий

1. Андреева Е.Г. Разработка конструкций и технологии изготовления детской одежды методом ткачества: Дис. канд. техн. наук /МТИЛП М.,1989.

2. Андреева Е.Г. Основы проектирования одежды из эластичных материалов. -М.: МГУДТ, 2004.

3. Меликов Е.Х., Базаев Е.М., Андреева Е.Г., Курочкина H.JL, Рой Ю.И. Технология изготовления одежды ткачеством // Швейная промышленность1990.- №5 с.10-11.

4. Коблякова Е.Б., Савостицкий А.В. и др. Основы конструирования одежды М. Легкая индустрия, 1980,448 с.

5. Конструирование одежды с элементами САПР, под редакцией Е.Б.Кобляковой.-М.: Легпромбытиздат, 1988.

6. Лопандин И.В. Расчет оболочек и разверток одежды промышленного производства М. Легкая и пищевая промышленность, 1982, 168 с.

7. Пат.724 (СССР). Способ изготовления на ткацких станках предметов белья и одежды. Г.Д.Капустин / Вестник ком. по делам изобретений 1925. -№12.8. http://www.axiom.ru/russian/

8. F00-P01 Phase 2: Architectural Fabric Structures: Exploration, Modeling, and Implementation / Alexander Messinger, Rob Fleming, Csilla Z. Wollner, Christopher Pastore / http://fibers.philau.edu/ntc/ffl0p01/

9. Patent GB №2117418 WKP: D 03 D 13/00,12 Oct 1983.

10. Patent GB №2305942 WKP: D 04 С 1/06, 23 Apr 1997.

11. Курочкина Н.Л. Разработка способа изготовления тканых деталей одежды разноплотных структур: Автореферат / МТИЛП М., 1989.

12. А.Р.Singh Sawhey. Apparel Weawing // A New Concept. Textile Industries 1972 - №12 - p.50-56.

13. Терстон У. Трехмерная геометрия и топология, Т.1. М.: МЦНМО, 2001.

14. Гардан И., Люка М. Машинная графика и автоматизация конструирования. М.: Мир, 1987 (Techniques Graphiques et С.А.О. / par Michel Lucas et Yvon Gardan. - France: Hermes Publishing, 1983).

15. Ласло M. Вычислительная геометрия и компьютерная графика на С++. М.: Бином, 1997 (Laszlo M.J. Computationl Geometry and Computer Graphics in С++. - Prentice Hall, 1996).

16. Liming R.A. Practical Geometry with Applications to Aircraft. New York: Macmillan, 1944.

17. Christoph M. Hoffman. Geometric and Solid Modeling. San Ateo (California): Morgan Kaufmann Publishers Inc., 1989.

18. Фокс А., Пратт M. Вычислительная геометрия M.: Мир, 1982 (Faux I.E., Pratt MJ. Computational Geometry for Design and Manufacture. - Ellis Horwood, Chichester, 1979).

19. Тихомиров Ю. Программирование трехмерной графики. СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 1998.

20. Наджаров К.М. Алгоритм и программа расчета массово-интерционных параметров тел сложной переменной форрмы методом линейчатого шестигранника // Учебное пособие под ред. Якунина в.И. М.: изд. МАИ, 1982, с.27-42.

21. Денискин Ю.И. О методах формирования твердотельных моделей в CAD/CAM/CAE системах // Электронный журнал «Прикладная геометрия» МАИ, М. - 2001 - Выпуск 3, №4 - с. 21-36.

22. Фоменко А.Т. Наглядная геометрия и топология. Математические образы в реальном мире. М.: Изд-во Моск. ун-та, Изд-во ЧеРо, 1998.

23. Климов В.Е. Графические системы САПР. М.: Высшая школа, 1990, 142 с.

24. Шпур Г., Краузе Ф. Автоматизированное проектирование в машиностроении. М.: Машиностроение, 1988. - 647 с.

25. Александров П. С., Что такое неевклидова геометрия М., 1950.

26. Клейн Ф., Неевклидова геометрия, пер. с нем. М. - JL, 1936.

27. Ефимов Н.В., Высшая геометрия М.: «Наука», 1971.

28. Губенко В.А., К эволюции вселенной. Тетрадь первая // Интернет ресурс -1996-99.

29. Терстон У., Трехмерная геометрия и топология, Т.1 М.: МЦНМО, 2001.

30. Винберг Э.Б., О неевклидовой геометрии // Соросовский образовательный журнал, М.: МГУ 1996-№3 -с. 104-109.

31. Guttmann A., Stonebraker V. Using a relational database management system for computer aided design data // ШЕЕ Database Engineering. -1982. -5, №2.-74-123.

32. Lewis В., Robinson J. Triangulation of planar regions with applications // The Computer Journal. -1978. -21, №4. -324-332.

33. Lloyd E. On triangulation of a set of pointsin the plain. MIT Lab. // Сотр. Sc. Tech. Memo -Boston.-1977.-№88.

34. Midtbo T. Spatial modeling by Delaunay networks of two and three dimensions: Dr. Ing. thesis. Department of Surveying and Mapping- Norwegian Institute if Technology, University of Trondheim, 1993.

35. Скворцов A.B. Обзор алгоритмов построения триангуляции Делоне, Вычислительные методы и программирование, Т.З М.: Научно-исследовательский вычислительный центр МГУ им. М.В.Ломоносова, 2002.

36. Sibson R. Locally equiangular triangulations // The Computer Journal. -1978. -21, №3. -c.243-245.

37. McCullagh M.J., Ross C.G. Delaunay triangulation of a random data set for isarithmic mapping // The Cartographic Journal. -1980. -14, №2. -c.93-99.

38. Heller M. Triangulation algorithms for adaptive terrain modeling // Proc. of 4th Intern. Symposium on Spatial Data Handling. -1990. -c. 163-174.

39. М.Э.Агнштейн, А.А.Мигдал "Как увидеть невидимое?" в книге "Эксперимент на дисплее", -М.: Наука, 1989.

40. Lawson С. Transforming triangulation // Discrete Mathematics. -1972. -№3. -c.365-372;

41. Heller M. Triangulation algorithms for adaptive terrain modelling: Proc. of the 4th Inter. Symposium on Spatial Data Handling. 1990.

42. Фукс A.JI. Предварительная обработка набора точек при построении триангуляции Делоне // Геоинформатика. Теория и практика. Вып. 1. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1998.48-60.

43. Скворцов А.В., Костюк Ю.Л. Эффективные алгоритмы построения триангуляции Делоне, Геоинформатика. Теория и практика. Вып. 1. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1998. 48-60.

44. Румянцева Г.П., Алыменкова Н. Д. Исследование изменения геометрии ткани при ее двухосном растяжении в различном направлении, в кн. "Новые методы исследования строения, свойств и оценки качества текстильных материалов" Минск: Высшая школа, 1977.

45. Б.А. Бузов, Н.Д. Алыменкова, Д.Г. Петропавловский. Практикум по материаловедению швейного производства М.: изд. центр "Академия", 2003.

46. Алыменкова Н.Д., Бузов Б.А., Анизотропия деформационно-прочностных свойств ткани при ее растяжении, уч. пособие. М.: МТИЛП, 1981.

47. Б.А. Бузов, Н.Д. Алыменкова, Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности. -М.: изд. центр "Академия", 2004.

48. И.П. Абрамов, Г.И. Северин, А.Ю. Стоклицкий, Р.Х. Шарипов, Скафандры и системы для работы в открытом космосе. М.: Машиностроение, 1984.

49. Каган В. Ф., Лобачевский и его геометрия. Общедоступные очерки. -М.: 1955.

50. Розенфельд Б. А., Неевклидовы пространства. М., 1969.

51. Делоне Б. Н., Элементарное доказательство непротиворечивости планиметрии Лобачевского. М., 1956.

52. Лобачевский Н. И., Сочинения по геометрии. — М. Л., 1946-49 (Полн. собр. соч., т. 1-3).

53. Патент 7D 03D 25/00 Kimura Hiromi Трехосевой тканый материал и способ его изготовления. JP 3401716 В2 9170138 А, 1995.

54. Patent 6D 04С 1/00 Klein John Т., Broughton Jr., Roy M., Beale David G. Плетеный материал и способ его изготовления. US 5899134 А, 1997.

55. Ахо А. и др. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. М.: Мир, 1979.

56. Препарата Ф., ШеймосМ. Вычислительная геометрия. М.: Мир, 1989.

57. Делоне Б.И. О пустоте сферы // Изв. АН СССР, ОМЕН. -1934, -№4. -793-800.

58. Костюк Ю.Л., Грибель В.А. Размещение и отображение; на карте точечных объектов // Методы и средства обработки сложный графической информации (тезисы доклада всесоюзной конференции). Часть 2. -Горький. -1988. с.60-61.

59. Lee D., Schachter В. Two algorithms for constructing a Delaunay triangulation // Int. Jour. Сотр. and Inf. Sc. 1980. - 9, №3. - c. 219-242.

60. Shapiro M. A note on Lee and Schachter s algorithm for Delaunay triangulation // Int. Jour. Сотр. and Inf. Sciences. 1981. - 10, №6. -c. 413-418.

61. Ласло M. Вычислительная геометрия и компьютерная графика С++ /Пер. с англ. М.: БИНОМ, 1997.

62. Скворцов А.В., Костюк Ю.Л. Эффективные алгоритмы построения триангуляции Делоне //Геоинформатика. Теория и практика. Вып. 1— Томск: Изд-во Томского ун-та, 1998.22-47.

63. Скворцов А.В. Обзор алгоритмов построения триангуляции Делоне. // Вычислительные методы и программирование. -2002. -Т.З. — с. 14-39.

64. Румянцева Г.П. Исследование изменения геометрии ткани при ее растяжении в деталях швейных изделий: Дис. канд. техн. наук. М., 1979.

65. Бекмурзаев JI.A. Научные основы проектирования швейных изделий с объемными материалами. Дис. док. техн. наук. М. 2001.

66. Гутаускас М.М. Разработка метода испытания и исследование процессов многократного растяжения нетканых вязально-прошивных материалов: Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук, Каунас, 1966.

67. Зыбин А.Ю. Двухосное растяжение материалов для верха обуви. -М.: Легкая индустрия, 1974. 175 с.69. http.7/www.lerc.nasa.gov/WWW/RT2000/5000/5920murthy 1 .html

68. С.П.Уманский, Человек на космической орбите. М.: Машиностроение, 1974.

69. И.П.Абрамов, Г.И.Северин, А.Ю.Стоклицкий, Скафандры и системы для работы в открытом космосе, — М.: Машиностроение, 1984.

70. С.М.Алексеев, С.П.Уманский, Высотные и космические скафандры, -М.: Машиностроение, 1973.

71. Г. Ильин, В. Иванов, И. Павлов. Космические скафандры // Наука и жизнь 1978-№6.