автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Компьютерное моделирование формирования иглопробивных нетканых материалов для автоматического управления процессом иглопрокалывания



Серякова Татьяна Владимировна

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ИГЛОПРОБИВНЫХ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИГЛОПРОКАЛЫВАНИЯ

Специальность: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (легкая промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

4856548

г.) о

2911

4856548

Серякова Татьяна Владимировна

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ИГЛОПРОБИВНЫХ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИГЛОПРОКАЛЫВАНИЯ

Специальность: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (легкая промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина» на кафедре информационных технологий и систем автоматизированного проектирования.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Севостьянов Петр Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Ведущая организация:

Винтер Юрий Моисеевич

Никоноров Павел Васильевич

Некоммерческая организация Учреждение «Центр «СКС»

Защита состоится 2011 г. в / О часов на заседании

диссертационного совета Д.212Л39 .03 при Московском государственном текстильном университете имени А.Н.Косыгина по адресу: 119071, Москва, Малая Калужская улица, дом 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет имени А.Н.Косыгина»

Автореферат разослан ОА- 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук.^^, х.

профессор ^¡^/^^г Фирсов Андрей Валентинович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Автоматизация процесса производства нетканых материалов (НМ) иглопробивным способом выдвинула ряд проблем, связанных с исследованием влияния параметров прокалывания на качество получаемого материала и в связи с этим поиском оптимальных параметров иглопрокалывания. Автоматическое управление данным процессом требует знания зависимостей между физико-механическими характеристиками НМ и управляемыми параметрами процесса. Натурные эксперименты для решения такого рода задач оказываются трудоемкими и дорогостоящими, поэтому компьютерное моделирование процесса иглопрокалывания является в этом случае одним из наиболее эффективных методов исследования.

До настоящего времени недостаточно полно исследованы деформации, происходящие в НМ при однократном и многократном иглопрокалывании, в том числе влияние эффектов пластичности и упругости материала на динамику воздействия игл на материал. В выполненных по данной тематике работах отсутствуют возможности автоматизированного изучения влияния глубины прокалывания, расстояния между материалом и иглами, пластических и упругих свойств материала, а также демпфирования на деформацию материала. Кроме того, отсутствуют модели, позволяющие предсказать поведение НМ при иглопрокалывании. Цели и задачи работы

Целью диссертации является разработка компьютерных моделей формирования иглопробивных нетканых материалов для автоматического управления процессом иглопрокалывания. Задачами работы ставятся:

• определение и анализ параметров и свойств НМ, используемых в задачах управления процессом иглопрокалывания;

• исследование деформаций, происходящих в НМ при однократном и многократном иглопрокалывании;

• разработка математической модели деформации материала в процессе иглопрокалывания;

• разработка компьютерной модели изменения формы волокна в результате его взаимодействия с иглой;

• определение критериев оценки формы волокна и взаимного расположения двух волокон;

• определение оптимальных параметров глубины, частоты и времени прокалывания нетканого материала;

• разработка компьютерной модели прочности нетканого материала.

• разработка рекомендаций по применению исследованных моделей в системах автоматического управления процессом иглопрокалывания.

Методы исследований

Для решения поставленных в диссертационной работе задач использовались методы теории автоматического управления, теории математического и имитационного моделирования, теории алгоритмов, методы статистической механики, теории вероятностей и математической статистики, теоретические и экспериментальные методы планирования компьютерных экспериментов и получения математического описания технологических процессов. Научная новизна работы

• решена задача научно обоснованной технической разработки компьютерных моделей формирования иглопробивных нетканых материалов для автоматического управления процессом иглопрокалывания;

• разработана математическая модель деформации НМ в процессе иглопрокалывания, учитывающая геометрические особенности взаимодействия нетканого материала и игл, упругие и вязко-упругие свойства материала и кинематику процесса иглопрокалывания;

• найдены зависимости изменения деформационных свойств материала во времени, позволяющие установить влияние эффектов пластичности и упругости НМ на динамику воздействия игл на материал, вычислять изменения тензоров напряжения и деформации во времени для любой выбранной точки материала и полей этих тензоров по всему объему материала;

• установлено влияние глубины и частоты прокалывания на деформационные характеристики материала;

• разработана геометрическая модель изменения формы и положения волокна в результате его взаимодействия с иглой;

• предложены новые критерии оценки формы волокна и взаимного расположения двух волокон;

• найдена зависимость прочности иглопробивного материала от числа игл, воздействующих на материал.

Практическая ценность работы

Предложенные модели деформации и прочности НМ позволяют имитировать изменения, происходящие с материалом при однократном и многократном воздействии на него иглами, учитывать вязко-упругие и пластические свойства нетканого материала и кинематику процесса иглопрокалывания, определять оптимальные параметры иглопрокалывания, что существенно сокращает временные и материальные затраты по сравнению с реальными испытаниями. Построенные модели и найденные зависимости могут быть использованы при синтезе систем автоматического управления процессами иглопрокалывания. Разработаны рекомендации по использованию построенных моделей динамики деформации НМ в процессе иглопрокалывания при синтезе систем автоматического управления этим процессом с учетом найденных зависимостей между параметрами процесса и свойствами НМ, позволяющие построить единую систему контроля и управления процессом иглопрокалывания.

Достоверность результатов работы

Результаты, полученные в ходе проведения экспериментов с разработанными моделями, показали удовлетворительное совпадение с данными натурных экспериментов, полученными при проведении исследований на иглопробивных машинах. Установленные значения тензоров деформации при однократном и многократном воздействии иглами на материал согласуются со значениями, полученными в ходе растяжения и сжатия нетканого материала на разрывной машине. Результаты работы были использованы в практической деятельности ЗАО «Фабрика Нетканых Материалов», что подтверждено актом опытной эксплуатации.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы обсуждались и докладывались на следующих конференциях и семинарах:

- Всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности (Дни науки - 2008)», г. Санкт-Петербург, 2008 г.;

- Всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности (Дни науки - 2009)», г. Санкт-Петербург, 2009 г.;

- международная научно-техническая конференция «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль-2009)», г. Москва, 2009 г.

Публикации

В рамках диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ: 5 научных статей, из них 3 - в рецензируемых журналах из списка ВАК; 3 - в виде'тезисов докладов в сборниках материалов конференций.

Структура и объем работы

Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка используемой литературы из 100 наименований, 13 таблиц, 66 иллюстраций, четырех приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы научная проблема, цели и задачи исследования, выносимые на защиту. Дана характеристика научной новизны и практической значимости работы.

В первой главе проведен обзор существующих технологий и оборудования для иглопрокалывания НМ, методов исследования процесса иглолро-калывания. Определены цели моделирования иглопробивного способа производства нетканых материалов. Проанализированы компьютерные технологии, позволяющие автоматизировать моделирование и управление процес-

сом иглопрокалывания материала. Проведен анализ работ, посвященных исследованиям иглопробивного способа производства НМ, и представлены основные результаты этих исследований, достоинства и недостатки иглопробивного способа упрочнения НМ.

Приведены результаты исследований различных типов волокон, используемых для производства иглопробивных полотен, а также освещено влияние отдельных типов волокон на физико-механические свойства нетканых материалов.

Проведен обзор работ, на основании которых определены факторы, оказывающие наибольшее влияние на прочностные характеристики иглопробивного материала. Установлены факторы, которые могут быть использованы или используются для автоматического управления процессом иглопрокалывания.

Определены цели и задачи диссертационной работы, направленные на разработку компьютерных моделей НМ и процесса иглопрокалывания как объектов системы автоматического управления.

Во второй главе разработана методика моделирования упруго-пластических деформаций НМ в процессе иглопрокалывания с использованием метода конечных элементов (МКЭ), позволяющая изучать динамику основных видов нагрузок, включая полуцикловые, одноцикловые и многоцикловые нагрузки. Отработка МКЭ для моделирования НМ осуществлялась на моделях деформации НМ с использованием существующего программного обеспечения.

Нетканый материал, имеющий практически неограниченные размеры и подвергающийся деформации, рассматривался как вязкоупругая сплошная изотропная среда, подвергающаяся воздействию игл. Механические свойства НМ характеризовались модулем упругости Е и коэффициентом Пуассона ц. Вязкость НМ описывалась коэффициентом демпфирования г). Пластические свойства задавались пределом текучести, начиная с которого деформация материала становилась необратимой. По толщине материала образец считался однородным, что позволило рассматривать двумерную задачу. При моделировании имелась возможность задавать разнообразные свойства деформируемого нетканого материала и игл, такие как толщина и плотность НМ, геометрическая форма игл. Рассматривались механические свойства НМ как в виде упругого, так и в виде упруго - пластического материала. Задавались условия контакта игл с материалом, в частности, условия трения между НМ и иглами, а также глубина и скорость перемещения игл в нетканом материале. Исходными данными для моделирования являлись: время и шаг моделирования, вид материала (упругий, упруго-пластический), вид нагрузки (од-ноцикловая, многоцикловая), модуль упругости, коэффициент Пуассона, предел текучести, объемная плотность НМ. В ходе моделирования контролировались изменения во времени и по объему НМ значений тензоров полной, упругой и пластической деформаций и их инвариантов.

Разработанная модель позволила провести серии экспериментов и изучить зависимости между перечисленными характеристиками и исходными параметрами. Примеры работы модели представлены на рис. 1,2. На рисЛа изображена геометрическая модель иглопрокалывания НМ в начальный момент времени перед опусканием игл. На рис. 16 представлено поле компонента тензора деформации в конечном состоянии упругого НМ после выхода игл. Из-за отсутствия пластических свойств у моделируемого НМ он полностью восстановил свою форму по окончании деформации. На рисЛв представлено поле того же компонента тензора деформации в конечном состоянии упруго-пластического НМ. Из-за наличия пластических свойств у материала он не восстанавливает свою первоначальную форму, и поле деформации существенно отличается от поля упругого НМ.

б

Рис Л

Как видно из временной диаграммы компонента тензора полной деформации в цикле нагрузка - разгрузка - отдых, представленной на рис. 2а, при вхождении игл в упругий материал происходит его нагрузка, и величина деформации значительно увеличивается. Соответственно, при обратном ходе игл, т.е. при разгрузке материала, величина деформации убывает. Для упруго-пластического НМ временная диаграмма претерпевает существенные изменения (рис.2б). Начальная деформация, как и в упругом НМ, увеличивается. Однако при обратном ходе игл из-за пластических свойств у материала деформация убывает на небольшую величину и в дальнейшем уже не меняется, т.к. достигается заданный предел текучести материала, при котором упругая деформация полностью переходит в пластическую.

Рис.2

При исследовании вязкости НМ и ее влияния на процесс иглопрока-лывания было установлено, что с увеличением коэффициента демпфирования происходит уменьшение значения тензора полной деформации, как в упругом, так и в упругопластическом нетканом материале (рис.2а,2б).

При анализе влияния глубины и частоты прокалывания на деформацию материала установлено, что значения полной, пластической и эластической составляющих деформации увеличиваются при увеличении глубины вхождения игл. С увеличением частоты прокалывания увеличивается значение деформации, происходящей при первом прокалывании. При большом значении частоты прокалывания последующие значения деформации не велики, т.к. нетканый материал не успевает полностью восстановиться. Дана количественная оценка этим зависимостям.

В третьей главе предложены новые методы оценки формы и положения волокна в нетканом материале. Критерии формы должны учитывать как степень отклонения разных участков волокна от его геометрического центра, так и направление этих отклонений. Поэтому в качестве характеристики изменений формы волокна в НМ был предложен тензор .1, элементы которого вычисляются по формулам

= - 2 (г, (к) - гс, )(гс (к) -гсс)\ где г,с = 1,2,3

П и *„,

где г(к), к =1,...,п-радиусы - векторы п реперных точек волокна. Индексы г, с нумеруют декартовы координаты, а вектор гс = (гсг) является геометрическим центром волокна. В качестве скалярных показателей формы волокна предложено использовать собственные числа X,, Х2, тензора I = ||7„]|. Эти показатели не учитывают различные детали формы волокна, но основные характеристики, такие, как протяженность вдоль осей координат, округлость формы, наличие крючков, и др. - влияют на их величину. В табл.1 приведены некоторые регулярные формы волокна (прямая, окружность, полуокружность, «крючки», синусоида, винтовая линия, волокна случайной формы на плоскости) и значения Х2, ^з при длине волокна Ь= 1 и числе реперных точек волокна п = 101.

Таблица 1

ЛУй Форма Вид h h h

I Отрезок, I 0.085 0 0

2 Один «крючок», П4 -===== 0.050 0 0

3 Два «крючка», по Ш —— — 0.060 0 0

4, 5 Окружность и полуокружность огл 0.0125 0.0512 0.0125 0.001 0 0

6 Синусоида, ампл.= £/10, период = 0.4 W 0.042 0.004 0

7 Винтовая линия, й=1/30, к=1Л 0.0725 0.0005 0.0005

8 Волокна случайной формы, Ь 0,0327 0,0004 0

8а Волокно 1 0.0364 0.0003 0

86 Волокно 2 0.0310 0.0002 0

8 в Волокно 3 0.0278 0.0004 0

8 г Волокно 4 0.0318 0.0003 0

8 д Волокно 5 0.0337 0.0005 0

В качестве дополнительной характеристики степени закрученности (спиральной формы) волокна предложено использовать распределение угла изгиба линии волокна относительно соседнего его участка. В качестве оценки этого угла выбран угол между приращениями dr(k) радиусов - векторов г (к) реперных точек волокна. Эти углы можно вычислить, используя их векторное произведение. Для определения знака направления dr(k) относительно dr(k-\) задавался некоторый постоянно направленный вектор г, например,

ориентированный вдоль оси Ъ\ г = (0 0 1), - и вычислялось смешанное произведение трех векторов (г; с1г(к)\ с1г(к-\)). В итоге получена формула для вычисления угла поворота:

Для оценки взаимного расположения пары волокон, заданных векторами-радиусами своих реперных точек пОХу - и г2(к), к = 1 ,...,п2 предложено использовать прямоугольную матрицу Б расстояний между любыми двумя реперными точками обоих волокон:

НЫ1> 7=1,-,«,; к=\,...,пг

Для получения интегральной информации о расстояниях между точками волокон использовано распределение значений и его числовые характеристики: ттЦД тахЦД М(с1]к) и Ме(с1]к), которые дают информацию о величинах наибольшего сближения и удаления и о средней удаленности волокон, а а(4*) или среднее абсолютное отклонения - о расхождении между точками волокон. Число нулевых расстояний или расстояний, меньших некоторого заданного положительного минимума е>0 говорит о числе точек соприкосновения между волокнами.

Проверка критериев осуществлялась с использованием двух одинаковых по длине волокон разной формы и с разным взаимным расположением: окружность и прямая, параллельные прямые, перпендикулярные прямые, пересекающиеся окружности, синусоида и прямая, пересекающиеся синусоиды. Оценки строились по 100 реперным точкам у каждого волокна, т.е. матрица Б содержала 10000 значений. Расчетные показатели полностью совпали с наглядным представлением о взаимном расположении двух волокон регулярной формы, что позволило использовать данный критерий для оценки взаимного расположения волокон любой формы.

Предложена математическая модель изменения положения волокон после иглопрокалывания. Вычислены рекуррентные формулы, описывающие изменения координат реперных точек волокон:

Г = г(£)-г"(£-1); = + к = /+1,К

1 = г{к-\)-т"(ку, г"(*-1) = г"(*0 + ^, к = ),)~ 1,К,1

где г (к), /с = 0,... ,ЛГ - векторы реперных точек волокна, имеющего внутри НМ произвольную форму и положение, Л^- число точек, причем г(0) и г(А^) - векторы концов волокна. Вектор Г задает направление, в котором перемещается реперная точка. Это направление определяется исходным положением этой точки г(£) и новым положением уже сместившейся соседней точки г"(Ы) при к >7 или г"(к) для точки г(Ы) при к < /.

На основе данной математической модели построена программная реализация, которая осуществляет моделирование формы и положения волокон

до и после прохождения иглы и рассчитывает характеристики изменения их формы и взаимного расположения. На рис.За и 36 приведены модели динамики взаимодействия множества волокон с иглой в процессе ее прохода сквозь материал и изменения формы волокна.

На основании оценки расстояний между волокнами до и после игло-прокалывания установлено произошедшее уплотнение НМ. После иглопро-калывания число волокон и элементов длины волокон, между которыми угол извитости стремится к 0, значительно возросло, что говорит о распрямлении волокон.

а) до иглопрокалывания

б) после иглопрокалывания

Рис.3

Построена компьютерная модель, которая имитирует форму и положения волокон при воздействии на них системы игл и рассчитывает характеристики изменения формы и взаимного расположения. Определено, что наибольшее уплотнение (число реперных точек волокна, расстояние между которыми минимально) произошло при максимальном числе игл, т.е. при увеличении числа игл, входящих в единицу площади материала, материал становился значительно плотнее (рис.4).

До иглопрокалывания

Рис.4

Иглопрокалывание с использованием 2 игл

Иглопрокалывание с использованием 8 игл

Предложена модель НМ, позволяющая исследовать изменение свойст неравномерного НМ в зависимости от количества игл в процессе иглопрока лывания. Прочность НМ описывается двумерным случайным полем. Слабы места распределены случайно по площади. На плоскости НМ выделены уча стки, подвергшиеся и не подвергшиеся проколам. При этом если игла попа дает в слабый участок НМ, то его прочность в данной точке уменьшается, такой прокол не упрочняет, а локально ослабляет холст.

На рис. 5 приведен график изменения числа «ослабляющих» проколо в зависимости от расстояния между иглами в ряде и от расстояния между ря дами, из которого следует, что в прямоугольном образце НМ с соотношение сторон 1x4 число повреждающих проколов увеличилось в 22 раза при увели чении числа игл с 66 до 2737. Увеличение числа игл на поле того же размер-ведет к росту числа слабых мест и тем самым увеличивает вероятность обра зования цепи таких мест в НМ, по которой возможен разрыв полотна. На рис. 6 показан пример распределения слабых (отрицательные величины) и упрочненных мест (положительные величины) в образце НМ, из которого видно, что число упрочненных участков превышает число ослабленных, однако по степени ослабления последние превышают упрочненные участки._

N игл

450 Г~ 400 I'"''

м

км

т-Н

Рис. 5

Рис. 6

Следовательно, хотя в общей массе материал упрочняется, при превышении числом игл некоторого критического значения прочность НМ по слабым участкам становится настолько мала, что происходит его разрыв. Полученный на модели эффект подтверждается экспериментами Семенова В. А., Бершева Е. Н., Барабанова Г. Л. и других исследователей.

В четвертой главе с целью исследования влияния на процесс иглопро-калывания НМ глубины А, частоты/и времени активного прокалывания Т с компьютерной моделью деформации НМ проведен многофакторный эксперимент, в котором исследовались следующие показатели: максимальное значение полученной деформации Атах и установившееся значение деформации (ее пластическая составляющая) Ауст. Одновременно варьировались: частота прокалывания в диапазоне от 1с"1 до 8с"1; глубина прокалывания в диапазоне от 0,5 мм до 8 мм; время прокалывания в диапазоне от 20 до 50 с.

Для повышения точности определения выходных параметров каждый опыт повторялся три раза, а затем рассчитывалось усредненное значение каждой выходной величины и ее дисперсия. Кроме того, в каждом из опытов варьировались коэффициенты вязкости и жесткости, поскольку эти коэффициенты подвержены вариациям в массе материала и не могут быть точно измерены, но их значения влияют на результаты моделирования.

Получены трехфакторные регрессионные модели для максимального (1) и установившегося значения деформации (2):

Уг = 3.58+ 2.93х, +0.087х2 +0.736х3 + 0.02Ц2 + О.ОЗх22-0.054х32 +0.058х,х2 + +0.622x^3 -0.059x^3

Уг =1.596+1.316*, +0.012д:2 +0.615*3 + 0.009х2+0.011х2 + 0.002*2 + +0.009х1х2 + 0.517х,Х3-0.053Х2Х3 Адекватность полученных уравнений проверялась по критерию Фишера.

В результате проверки значимости коэффициентов регрессии было установлено, что частота прокалывания оказывает наименьшее воздействие на уплотнение материала, а наибольшее влияние на выходную величину имеет глубина иглопрокалывания.

В результате преобразований регрессионной модели 2-го порядка к каноническому виду были получены уравнения, описывающие поверхность отклика на экстремальном участке для максимального (3) и установившегося (4) значения деформации нетканого материала, и найдена комбинация уровней факторов, обеспечивающих оптимальные условия процесса.

Уг =-1.42-0.334г,2 +0.03бг22 + 0.29522 (3)

Уг =-0.32-0.255г,2 + 0.01222 + 0.263гз2 (4)

Найдены оптимальные значения установившегося и максимального значений деформации и параметров (глубины прокалывания и частоты прокалывания при постоянном периоде прокалывания Г= 35 с), при которых достигается данная деформация. Оптимальное значение деформации Ауст (рис. 7) при постоянном периоде прокалывания Т = 35 с, получено при глубине прокалывания А = 4 мм и частоте прокалывания/= 8 с"1 и составляет 2,4 мм.

Оптимальное значение деформации Атах (рис. 8) при постоянной частоте прокалывания/= 4,5 с'1 достигается при глубине прокалывания А = 4 мм и периоде прокалывания Г= 50 с и составляет 3,3 мм.

кой

АШ

Рис. 7

Рис. 8

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Решена задача создания комплекса математических и компьютерных моделей динамики процесса иглопрокалывания НМ, которые могут быть использованы в системах автоматического управления процессом для имитации объекта управления.

2. На основе МКЭ разработана математическая модель деформации НМ в процессе иглопрокалывания, учитывающая геометрические особенности взаимодействующих НМ и игл, механические свойства НМ и кинематику процесса иглопрокалывания.

3. Получены данные и количественные зависимости о влиянии глубины прокалывания, расстояния между НМ и иглами, а также демпфирования на деформацию НМ.

4. Найдены зависимости изменения деформационных свойств НМ во времени, позволяющие установить влияние эффектов пластичности и упругости НМ на динамику воздействия игл на НМ, вычислять значения тензоров напряжения и деформации как во времени для любой выбранной точки НМ, так и полей этих тензоров по всему объему НМ.

5. Построена геометрическая модель изменения структуры и положения волокна в процессе иглопрокалывания, которая позволяет рассчитать положение волокон при прямом и обратном прохождении иглы сквозь НМ.

6. Разработана компьютерная модель, осуществляющая моделирование формы и положения волокон до и после прохождения иглы и исследующая характеристики изменения их формы и взаимного расположения.

7. Разработана компьютерная модель, осуществляющая моделирование формы и положения волокон до и после прохождения системы игл и исследующая влияние числа игл на характеристики изменения их формы и взаимного расположения.

8. Предложены новые критерии оценки формы волокна и взаимного расположения двух волокон. Дана оценка чувствительности критериев к изменениям формы волокна и статистической устойчивости критериев.

9. Разработана математическая модель прочности НМ после иглопрокалывания, учитывающая плотность расположения игл, частоту и глубину их движения.

10. Разработаны рекомендации по применению исследованных моделей в системах автоматического управления процессом иглопрокалывания.

11. Найдены оптимальные значения установившегося и максимального значений деформации и параметров (глубины прокалывания и частоты прокалывания при постоянном периоде прокалывания Т = 35 с), при которых достигается данная деформация. Оптимальное значение установившейся деформации при постоянном периоде прокалывания Т= 35 с, достигается при глубине прокалывания А= 4 мм и частоте прокалывания/= 8 с"1 и составляет 2.4 мм. Оптимальное значение максимальной деформации при постоянной частоте прокалывания/= 4,5 с"1 достигается при глубине прокалывания А = 4 мм и периоде прокалывания Т= 50 с и составляет 3.3 мм.

Основное содержание диссертационной работы отражено в публикациях:

1. Серякова Т.В., Севостьянов П.А. Компьютерное моделирование методом конечных элементов взаимодействия нетканого материала с иглами в процессе иглопрокалывания. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - Иваново, 2008. - №4 - С.107-109.

2. Серякова Т.В., Севостьянов П.А. Статистическое моделирование критериев формы и положения волокон в волокнистых материалах. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - Иваново, 2009. - №1. -С.111-115.

3. Серякова Т.В., Севостьянов П.А. Компьютерная имитация изменений структуры нетканого материала в процессе иглопрокалывания. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - Иваново, 2009. - №2. -С. 102-104.

4. Севостьянов П.А., Серякова Т.В. Исследование и компьютерное моделирование деформационных свойств нетканого материала при его взаимо-

действии с иглами. // Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности (Дни науки - 2008)». - Санкт-Петербургский Государственный Университет Технологии и Дизайна, 2008. - С. 268-269.

5. Серякова Т.В. , Севостьянов П.А. Исследование деформационных свойств нетканых материалов в процессе моделирования иглопрокалывания // Сборник научных трудов аспирантов. - М.: ГОУВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина», 2008. - № 14. - С. 84-89.

6. Севостьянов П.А., Серякова Т.В. Компьютерное моделирование изменения формы и положения волокон в нетканом материале при воздействии на материал системой игл. // Сб. материалов Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности (Дни науки - 2009)».- Санкт-Петербургский Государственный Университет Технологии и Дизайна, 2009. - С. 303.

7. Севостьянов П.А., Лебедева В. И., Серякова Т.В. Компьютерные технологии в анализе и проектировании геометрических и механических свойств волокнистых материалов // Вестник МГТУ им. А. Н. Косыгина. - 2009. - С. 95-99.

8. Севостьянов П.А., Серякова Т.В. Исследования влияния параметров иглопрокалывания на деформационные свойства нетканых материалов // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль-2009)».- М.: ГОУВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина». - 2009. - С. 256.

Подписано в печать 09.02.11 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ. Усл.печ.л. 1,0 Заказ 49 Тираж 80 ГОУВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина», 119071, Москва, ул. Малая Калужская, 1

Введение.

Глава 1. Автоматизация процесса производства нетканых материалов методом иглопрокалывания.

1.1 Иглопробивной способ получения нетканых материалов, его достоинства и недостатки.

1.2 Анализ влияния свойств отдельных типов волокон на физико-механические свойства нетканых материалов.

1.2.1 Отдельные типы волокон, применяемые при производстве материалов иглопробивным способом.

1.2.2 Свойства применяемых волокон.

1.3 Анализ влияния параметров иглопрокалывания и конструкции пробивных игл на свойства готовых нетканых материалов.

1.3.1 Параметры процесса иглопрокалывания.

1.3.2 Конструкция пробивных игл.

1.4 Анализ методов моделирования иглопрокалывания материала.

1.5 Анализ компьютерных технологий, используемых при исследовании процесса иглопрокалывания материала.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Моделирование нетканого материала как деформируемой сплошной среды и процесса иглопрокалывания с использованием метода конечных элементов.

2.1 Математическая модель деформирования материала в процессе иглопрокалывания.

2.1.1 Схема математической модели.

2.1.2 Описание механики деформирования нетканого материала.

2.2 Моделирование деформирования нетканого материала под действием внешней нагрузки.

2.2.1 Особенности применения метода конечных элементов.

2.2.2 Моделирование сжатия нетканого материала.

2.3 Компьютерная модель деформирования нетканого материала в процессе иглопрокалывания.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Компьютерное моделирование процесса иглопрокалывания при помощи программного продукта МаЙаЬ.

3.1 Критерии формы и положения волокна в волокнистом материале.

3.2 Геометрическая модель изменения структуры и положения волокна в процессе иглопрокалывания.

3.3 Компьютерное моделирование изменения формы и положения волокна в нетканом материале при воздействии на материал иглой.

3.4 Компьютерное моделирование изменения формы и положения волокна в нетканом материале при воздействии на материал системой игл.

3.5 Компьютерное моделирование прочности иглопробивного материала. 88 Выводы по главе 3.

Глава 4. Автоматизация выбора оптимальных параметров процесса иглопрокалывания нетканого материала.

4.1 Изучение возможности автоматического управления процессом формирования нетканого материала.

4.2 Планирование и проведение экспериментов с моделью.

4.3 Построение регрессионной модели второго порядка.

Выводы по главе 4.

В последние годы происходит быстрое развитие производства и расширение ассортимента нетканых материалов как бытового, так и технического назначения. Объёмы производства нетканых материалов растут гораздо более высокими темпами, чем объёмы производства в других секторах текстильной промышленности, и при этом сохраняют устойчивую тенденцию к дальнейшему росту. Это обусловлено тем фактом, что цикл производства нетканых материалов (от получения сырья до выпуска широчайшего ассортимента продукции) занимает кратчайшие временные сроки и не требует масштабных денежных средств и трудовых затрат. Кроме того, характеристики нетканых материалов при более простой технологии производства ничуть не уступают, а во многих случаях даже превосходят характеристики текстильных изделий. Поэтому они часто используются в качестве заменителей тканей. Еще одним преимуществом является то, что специфические свойства нетканых материалов позволяют разрабатывать материалы, под индивидуальные требования, с принципиально новыми эксплуатационными свойствами, что недоступно при классическом производстве текстильной продукции.

На сегодняшний день области применения нетканых материалов весьма и весьма разнообразны. Нетканые материалы используют в машиностроении (в качестве теплоизоляторов для вагонов пассажирских поездов); в мебельной и текстильной промышленности для набивки и утепления; в обувной промышленности в качестве прокладок, подкладок и стелек; в строительстве, и в электропромышленности для изготовления изоляционных материалов для генераторов, электродвигателей, трансформаторов, а также кабелей; в медицинской сфере для изготовления детских пеленок, изделий женской гигиены, гипсовых повязок и средств, используемых в стоматологии. Кроме того, нетканые материалы широко применяются при изготовлении различных фильтров для жидкостей, и техники для вентиляции и кондиционирования, специальные фильтры для пылесосов, при производстве ковров.

В зависимости от областей применения, существуют различные методы получения нетканых материалов. Одним из наиболее распространенных механических способов производства нетканых материалов является иглопробивной способ, в результате которого улучшается мягкость материала и снижается его себестоимость.

Существует ряд актуальных проблем, связанных с исследованием влияния параметров прокалывания на качество получаемого материала и в связи с этим поиском оптимальных параметров иглопрокалывания. Автоматическое управление данным процессом требует знания зависимостей между физико-механическими характеристиками нетканых материалов и управляемыми параметрами процесса. Натурные эксперименты для решения такого рода задач оказываются трудоемкими и дорогостоящими, поэтому компьютерное моделирование процесса иглопрокалывания является в этом случае одним из наиболее эффективных методов исследования.

Кроме того, до настоящего времени недостаточно полно исследованы деформации, происходящие в нетканых материалах при однократном и многократном иглопрокалывании, в том числе влияние эффектов пластичности и упругости материала на динамику воздействия игл на материал. В выполненных по заданной тематике работах отсутствуют возможности автоматизированного изучения влияния глубины прокалывания, расстояния между материалом и иглами, пластических и упругих свойств материала, а также демпфирования на деформацию материала. Помимо этого, отсутствуют модели, позволяющие предсказать поведение нетканого материала при иглопрокалывании.

На сегодняшний день многие исследования, посвященные изучению влияния глубины, частоты, плотности и времени прокалывания на прочность готового материала, сделаны на основе натурных экспериментов, поэтому отсутствует возможность автоматического управления этими параметрами.

Решение вышеперечисленных вопросов представляет теоретический и практический интерес.

Целью диссертации является разработка компьютерных моделей автоматического управления процессом иглопрокалывания нетканого материала. Решение поставленной задачи включает в себя решение следующих пунктов:

• определение и анализ параметров и свойств нетканых материалов, используемых в задачах управления процессом иглопрокалывания;

• исследование деформаций, происходящих в нетканых материалах при однократном и многократном иглопрокалывании;

• разработка математической модели деформации материала в процессе иглопрокалывания;

• разработка компьютерной модели изменения формы волокна в результате его взаимодействия с иглой;

• определение критериев оценки формы волокна и взаимного расположения двух волокон;

• определение оптимальных параметров глубины, частоты и времени прокалывания нетканого материала;

• разработка компьютерной модели прочности нетканого материала.

• разработка рекомендаций по применению исследованных моделей в системах автоматического управления процессом иглопрокалывания.1

Общие выводы по работе

1. Решена важная задача научно обоснованной технической разработки компьютерных моделей формирования иглопробивных нетканых материалов для автоматического управления процессом иглопрокалывания;

2. Разработана математическая модель деформации нетканого материала в процессе иглопрокалывания, учитывающая геометрические особенности взаимодействующих нетканого материала и игл, механические свойства нетканого материала и кинематику процесса иглопрокалывания.

3. Получены данные и количественные зависимости о влиянии глубины прокалывания, расстояния между нетканым материалом и иглами, а также демпфирования на деформацию нетканого материала.

4. Найдены зависимости изменения деформационных свойств нетканого материала во времени, позволяющие установить влияние эффектов пластичности и упругости нетканого материала на динамику воздействия игл на нетканый материал, вычислять значения тензоров напряжения и деформации как во времени для любой выбранной точки нетканого материала, так и полей этих тензоров по всему объему нетканого материала.

5. Построена геометрическая модель изменения структуры и положения волокна в процессе иглопрокалывания, которая позволяет рассчитать положение волокон при прямом и обратном прохождении иглы сквозь нетканый материал.

6. Разработана компьютерная модель, осуществляющая моделирование формы и положения волокон до и после прохождения иглы и исследующая характеристики изменения их формы и взаимного расположения.

7. Разработана компьютерная модель, осуществляющая моделирование формы и положения волокон до и после прохождения системы игл и исследующая влияние числа игл на характеристики изменения их формы и взаимного расположения.

8. Предложены новые критерии оценки формы волокна и взаимного расположения двух волокон. Дана оценка чувствительности критериев к изменениям формы волокна и статистической устойчивости критериев.

9. Разработана математическая модель прочности нетканого материала после иглопрокалывания, учитывающая плотность расположения игл, частоту и глубину их движения.

10. Разработаны рекомендации по применению исследованных моделей в системах автоматического управления процессом иглопрокалывания.

11. Найдены оптимальные значения установившегося и максимального значений деформации и параметров (глубины прокалывания и частоты прокалывания при постоянном периоде прокалывания Т — 35 с), при которых данная деформация достигается. Оптимальное значение установившейся деформации при постоянном периоде прокалывания Т—Ъ5 с, достигается при глубине прокалывания А= 4 мм и частоте прокалывания/= 8 с"1 и составляет 2.4 мм. Оптимальное значение максимальной деформации при постоянной частоте прокалывания /= 4,5 с"1 достигается при глубине прокалывания А = 4 мм и периоде | прокалывания Т = 50 с и составляет 3.3 мм.

1. Кукин Г. Н., Соловьев А. Н., Кобляков А. И. Текстильное материаловедение. Часть 3. М.: Легкая индустрия, 1967. С. 70.

2. Горчакова В. М., Сергеенков А. Н., Волощик Т. Е. Оборудование для производства нетканых материалов. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006. С. 42-43.

3. Береш Фр. М. Нетканые текстильные материалы. М.: Легкая индустрия, 1967. 148 с.

4. Мгалоблишвили М., Алексишвили Т. И. Производство нетканых материалов механическим способом. М.: Легкая индустрия, 1969. 128 с.

5. Озеров Б. В., Гусев В. Е. Проектирование производства нетканых материалов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 400 с.

6. Rajesh D. Anandjiwala and Lydia Boguslavsky. Development of Needle-punched Nonwoven Fabrics from Flax Fibers for Air Filtration Applications // Textile Research Journal, 2008. № 78. p. 614.

7. George E.R. Lamb, Peter Costanza and Bernard Miller. Influences of Fiber Geometry on the Performance of Nonwoven Air Filters // Textile Research Journal, 1975. №45. p. 452.

8. Hearle J.W.S. and Stevenson P.J. Studies in Nonwoven Fabrics: Part IV: Prediction of Tensile Properties 1 // Textile Research Journal, 1964. № 34. p. 181.

9. Hearle J.W.S. and Stevenson P.J. Nonwoven Fabric Studies Part XV: The Application of the Fiber Network Theory // Textile Research Journal, 1968. № 38. p. 343.

10. Бакшиш В. Ю., Сукоцкас Р. Й., Кучингис А. А., Барабанов Г. Л. Влияние ориентации волокна на физико-механические свойства иглопробивных нетканых материалов // Текстильная промышленность, 1989. № 6. С. 53-54.

11. Michie R.I.C. and Stevenson P.J. Nonwoven Fabric Studies: Part VII: The Effect of Stretching on the Mechanical Properties of Nonwoven Fabrics // Textile Research Journal, 1966. № 36. p. 494.

12. Bhuvenesh С. Goswami, Tamas Beck and Francis L. Scardino. Influence of Fiber Geometry on the Punching-Force Characteristics of Webs During Needle Felting // Textile Research Journal, 1972. № 42. p. 605.

13. Menghe Miao and Heather E. Glassey. An Experimental Study of the Needled Nonwoven Process. Part I: Fiber Geometry Before Needle Punching // Textile Research Journal, 2004. № 74. p. 329.

14. Bhuvenesh C. Goswami, Tamas Beck and Francis L. Scardino. Influence of Fiber Geometry on the Punching-Force Characteristics of Webs During Needle Felting // Textile Research Journal, 1972. № 42. p. 605.

15. Барабанов Г. Л., Хорохонов М. А. Прочность иглопробивных материалов из волокон с резко отличающейся линейной плотностью // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 2002. №3. С.68-70.

16. Amit Rawal, Subhash Anand and Tahir Shah. Optimization of Parameters for the Production of Needlepunched Nonwoven Geotextiles // Journal of Industrial Textiles, 2008. № 37. p. 341.

17. Семенов В. А. Моделирование зависимости прочности иглопробивного материала от плотности прокалывания // Текстильная промышленность. 1982, №1. С. 51-53.

18. Семенов В.А., Бершев Е. Н. Моделирование механических процессов производства нетканых материалов. Л.: Лен. университет, 1983. С. 103.

19. Алексеева Т. Е., Труевцев Н. Н. Исследование возможности производства геотекстильного полотна на основе базальтового волокна. // Сб. статей аспирантов и докторантов. СПб. 1999. С. 64.

20. Семенов В. А., Труевцев Н. Н., Алексеева Т. Е. Модель зависимости прочности иглопробивного материала от плотности прокалывания // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 2000. №6. С. 50-53.

21. Menghe Miao. An Experimental Study of the Needled Nonwoven Process Part II: Fiber Transport by Barbed Needles // Textile Research Journal, 2004. № 74. p. 394.

22. Menghe Miao, Heather E. Glassey and Manu Rastogi. An Experimental Study of the Needled Nonwoven Process: Part III: Fiber Damage Due to Needling // Textile Research Journal, 2004. № 74. p. 485.

23. Бершев E. H. Технология производства нетканых материалов // М: Легкая и пищевая промышленность, 1982. 350 с.

24. Горчакова В. М., Волощик Т. Е., Коняшкина Ю. В. Прогнозирование разрывной нагрузки иглопробивного нетканого материала из химических волокон // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 2005. №3. С. 73-75

25. Барабанов Г. Л., Бурибаева И. Н. Прогнозирование прочности иглопробивных материалов из химических волокон // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1999. №4. С. 83-87.

26. Т. Н. Grindstaff and S.M. Hansen. Computer Model for Predicting Point-Bonded Nonwoven Fabric Strength, Part I // Textile Research Journal, 1986. № 56. pp. 383-388.i'

27. Wiezlak W., and Gniotek K. Indices Characterising Rheological Properties of Geo-nonwovens during Compression // Fibres Textiles E. Eur, 1999. 740 p.

28. Beil N. В., and Roberts W. W., Modeling and Computer Simulation of the Compressional Behavior of Fiber Assembles. Part I: Comparison to van Wyk's theory // Textile Research Journal, 2002. № 72. pp. 341-351.

29. Young M. D., and Dircks A. D. Importance of Boundary Friction in Measuring Bulk Compression of Loose Wool // Textile Research Journal, 1985. № 79. pp. 223-226.

30. Кукин Г. H., Соловьев А. Н., Кобляков А. И. Текстильное материаловедение (волокна и нити). М.: Легкая индустрия, 1989. 352 с.

31. Аскадский А. А. Деформация полимеров. М.:Химия, 1973. 448 с.

32. Матуконис А. В. Производство, свойства и применение неоднородных нитей. М.:Легпромбытиздат, 1987. 136 с.

33. Перепелкин К. Е. Структура и свойства волокон. М.:Химия, 1985. 208 с.

34. Барабанов Г. JL, Литвинова Н. М. Определение оптимальных параметров изготовления иглопробивного нетканого материала малой объемной плотности // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 1993. №6 С. 63-65.

35. Яковлева Ю. С., Севостьянов П. А. Статистическая модель деформации волокнистого материала с кулоновским трением // Сборник научных трудов аспирантов. Выпуск 14. М: ГОУВПО «МГТУ им. А. Н. Косыгина», 2008. с. 73-78

36. Peter N. Britton, Arthur J. Sampson, C.F. Elliott, JR, H.W. Graben and W.E. Gettys. Computer Simulation of the Mechanical Properties of Nonwoven Fabrics: Part I: The Method // Textile Research Journal, 1983. № 53. pp. 363-368.

37. Peter N. Britton, Arthur J. Sampson and W. Edward Gettys. Computer Simulation of the Mechanical Properties of Nonwoven Fabrics: Part II: Bond Breaking // Textile Research Journal, 1984. № 54. pp. 1-5.

38. Peter N. Britton, Arthur J. Sampson and W. Edward Gettys. Computer Simulation of the Mechanical Properties of Nonwoven Fabrics: Part III: Fabric Failure // Textile Research Journal, 1984. № 54. pp. 425 428.

39. Sabit Adanur and Tianyi Liao. Computer Simulation of Mechanical Properties of Nonwoven Geotextiles in Soil-Fabric // Textile Research Journal, 1998. №68. pp. 155-162.

40. Sabit Adanur and Tianyi Liao. Computerized Failure Analysis of Nonwoven Fabrics Based on Fiber Failure Criterion // Textile Research Journal, 1999. №69. pp. 489-496.

41. Arkady Cherkassky. Analysis and Simulation of Nonwoven Irregularity and Nonhomogeneity // Textile Research Journal, 1998. № 68. pp. 242-253.

42. J. Scharcanski, С. T. J. Dodson and R. T. Clarke. Simulating Effects of Fiber Crimp, Flocculation, Density, and Orientation on Structure Statistics of Stochastic Fiber Networks // SIMULATION, 2002. № 78. pp. 389-395.

43. Бусленко Н. П. Метод статистического моделирования. М.: Статистика, 1970. 112 с.

44. Яковлев Е. И. Машинная имитация. М.: Наука, 1975. 160 с.

45. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем: искусство и наука. М.: Мир, 1978.418 с.

46. Перминов С. Б. Имитационное моделирование процессов управления в экономике. Новосибирск: Наука, 1981. 420 с.

47. Севостьянов П. А. Компьютерное моделирование технологических систем и продуктов прядения. М: Информ-Знание, 2006. 448 с.

48. Гаспарян Г. JI. Моделирование систем бункерного питания кардочесаль-ных машин и их централизованного управления: дис.канд. техн. Наук. — Москва, 2005. 168с.

49. Ануфриев И. Е., Смирнов А. Б., Смирнова Е. Н. MATLAB 7. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 1104 с.

50. Лившиц Н. А., Пугачев В. Н. Вероятностный анализ систем автоматического управления. М.: Сов. радио, 1963. 896 с.

51. Пугачев В. Н. Комбинированные методы определения вероятностных характеристик. М.: Сов. радио, 1973. 256 с.

52. Нейлор Т. Машинные имитационные эксперименты с моделями экономических систем. М.: Мир, 1975. 500 с.

53. Севостьянов А. Г., Севостьянов П. А. Моделирование технологических процессов (в текстильной промышленности): Учебник для ВУЗов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 344с.

54. Самарский А. А., Михайлов А. П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. М.:ФИЗМАТЛИТ, 2005 . 320с.

55. Серякова Т.В., Севостьянов П.А. Компьютерное моделирование методом конечных элементов взаимодействия нетканого материала с иглами в процессе иглопрокалывания. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. Иваново, 2008. №4. С.107-109.

56. Серякова Т.В., Севостьянов П.А. Компьютерное моделирование методом конечных элементов взаимодействия нетканого материала с иглами в процессе иглопрокалывания. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. Иваново, 2008. №4.С.107-109.

57. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. В 10-ти томах. Т. VII. Теория упругости: Учеб. Пособие. М.: Наука, 1987. 248 с.

58. Ильюшин А. А. Пластичность. Часть 1. Упруго-пластические деформации. М.: Логос, 2004. 388с.

59. Горшков А. Г., Старовойтов Э. И. Теория упругости и пластичности. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. 416 с.

60. Сегаль А. И. Прикладная теория упругости. Л.: Государственное издательство судостроительной литературы, 1957. 248 с.

61. Зенкевич О. С. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 271с.

62. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979. 195с.

63. Норри Д., Ж. де Фриз. Введение в метод конечных элементов: М.: Мир, 1981. 152с.

64. Шимкович Д. Г. Femap & Nastran. Инженерный анализ методом конечных элементов. М.:ДМК-Пресс, 2008. 704с.

65. Рычков С. П. MSC.Visual Nastran для Windows. М.:НТ-Пресс, 2004. 552с.

66. Малинин H.H. "Прикладная теория пластичности и ползучести". М.: Машиностроение, 1975. 398 с.

67. Севостьянов П.А., Лебедева В. И., Серякова Т.В. Компьютерные технологии в анализе и проектировании геометрических и механических свойств волокнистых материалов // Вестник МГТУ им. А. Н. Косыгина. — 2009. — С. 95-99.

68. Суворова Н. И. Информационное моделирование. Величины, объекты, алгоритмы. М.: Лаборатория базовых знания, 2002. 128 с.

69. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М: Наука, 1978. С. 70-73

70. Труевцев Н.И., Штут И.И., Задерий Г.Н. Современные способы получения пряжи: комплект лекций. Л.: ЛИТЛП, 1983.

71. Morton W. Е. The Arrangement of Fibers in Single Yarns // Textile Research Journal, 1956. № 26. pp. 325-331

72. Митюшин E. А. Теоретическая механика. Учебник для ВУЗов. M.: Академия, 2006.312 с.

73. Ефимов Н. В. Краткий курс аналитической геометрии. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. 240 стр.

74. Кадомцев С.Б. Аналитическая геометрия и линейная алгебра. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. С 52.

75. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 2003. 479 с.

76. Макаров В.Л., Хлобыстов В.В. Сплайн-аппроксимация функций. М.: Высшая школа, 1983. 80 с.

77. Беклемешев Д. В. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005 . 304 с.

78. Роджерс Д., Адаме Дж. Математические основы машинной графики. М.: Мир, 2001 . 260 с.

79. Серякова Т.В., Севостьянов П.А. Компьютерная имитация изменений структуры нетканого материала в процессе иглопрокалывания. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. — Иваново, 2009. №2. — С. 102-104.

80. Курбатова Е.А. MATLAB 7. Самоучитель. М.: Вильяме, 2005. 256 с.

81. Поршнев С. В. MATLAB 7. Основы работы и программирования. М.:Бином- Пресс, 2009. 320 с. , >

82. Мартынов Н. Н. MATLAB 7. Элементарное введение. М.:Кудиц-Образ, 2005.416 с.

83. Сергеенков А. Н. Теория процессов, технология, оборудование подготовки смесей и холстообразования. М.: МГТУ им. А. Н. Косыгина, 2004. 633 с.

84. Серякова Т.В., Севостьянов П.А. Статистическое моделирование критериев формы и положения волокон в волокнистых материалах. // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 2009. №1. С.111-115.

85. Тюрин Ю.Н., Макаров A.A., Высоцкий И.Р., Ященко И.В. Теория вероятностей и статистика. М.:МЦНМО, 2004. 256 с.

86. Шириков В. Ф., Зарбалиев С. М. Теория вероятностей. М.: КолосС, 2008. 389 с.

87. Малышев В. В., Карп К. А. Вероятностный анализ и управление. М.: МАИ, 2003. 344 с.

88. Ким Д. П. Теория автоматического управления. Том 1. Линейные системы. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 312 с.

89. Ерофеев A.A. Теория автоматического управления. СПб.: Политехника, 2003. 302 с.

90. Никулин Е.А. Основы теории автоматического управления. Частотные методы анализа и синтеза систем. СПб.: BHV, 2004. 640 с.

91. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов / К. Хартман, Э. Лецкий, В. Шефер и др. М.: Мир, 1977. 552 с.

92. Виленкин С. Я. Статистическая обработка результатов исследования случайных функций. М.: Энергия, 1979. 320 с.

93. Гаскаров Д. В., Шаповалов В. И. Малая выборка. М.: Статистика, 1978. 248 с.

94. Дрейпер Н, Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Статистика, 1973.392 с.

95. Королев В. Ю. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: ТК Велби, 2006. 160 с. \

96. Кокс Д., Льюис П. Статистический анализ последовательностей событий. М.: Мир, 1969.312 с.

97. Rcol=Rcol-l; countCol=countCol+1; end;к %вывод числа слабых мест в точках воздействия игл

98. В Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина» профессору Николаеву С.Д.I1. АКТоб окончании опытной эксплуатации программной системы

99. Заведующий кафедрой информационных технологий и систем автоматизированного проектирования, д.т.н., проф. ' '1. Севостьянов П.А.