автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Разработка информационного и методического обеспечения для трехмерного проектирования корсетных изделий

кандидата технических наук
Баландина, Галина Валерьевна
город
Иваново
год
2009
специальность ВАК РФ
05.19.04
цена
450 рублей
Диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности на тему «Разработка информационного и методического обеспечения для трехмерного проектирования корсетных изделий»

Автореферат диссертации по теме "Разработка информационного и методического обеспечения для трехмерного проектирования корсетных изделий"

На правах рукописи

003484Э97

Баландина Галина Валерьевна

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОГО И МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ТРЕХМЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОРСЕТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Специальность 05.19.04 Технология швейных изделий

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 с ^ т

Иваново 2009

003484997

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановская государственная текстильная академия» (ИГТА)

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент

Корнилова Надежда Львовна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

кандидат технических наук, доцент

Сурженко Евгений Яковлевич Ахмедулова Наталья Ивановна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Костромской

государственный технологический университет» (г. Кострома)

Защита состоится «10» декабря 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д212.061.01 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановская государственная текстильная академия» по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф.Энгельса, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановской государственной текстильной академии.

Текст автореферата размещен на сайте ИГТА: http//www.igta.nl/html/raznoe/avtore£'kandidatsk.html.

Автореферат разослан « 09 » шУь &_2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Кулида Н.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В условиях экономической нестабильности, падения доходов населения значительно повышается уровень требований к швейным изделиям. Удовлетворенность потребителя в такой ситуации может быть увеличена за счет расширения ассортимента и размерного ряда изделий и улучшения их функциональных характеристик.

Основными препятствиями на пути расширения ассортимента и размерного ряда изготавливаемых корсетных изделий являются длительность, трудоемкость и материалоемкость процессов конструкторско-технологической проработки модели. Многообразие форм грудной железы и сложность их описания при развертывании вызывает необходимость детальной проработки не менее трех размеров, включающей многократное изготовление экспериментальных об разцов. Использование материалов с разной степенью эластичности также создает ряд проблем при разработке конструкции, так как отсутствие рекомендаций по рациональным величинам заужений деталей сложной формы вызывает необходимость проведения дополнительных примерок.

Значимость исследований и разработок в области улучшения потребительских свойств корсетных изделий обусловлена их корректирующей функцией и влиянием не только на форму и размеры торса, но и на самочувствие потребителя. Наибольший вклад в решение задач конструирования корсетных изделий внесли исследования научных школ МГУДТ, СПГУТД, ЦНИИШП, ИГТА и других, в которых предложены методы их проектирования и изготовления, а также определены критерии оценки функциональных и эргономических параметров. Однако данные работы не позволяют в полной мере охарактеризовать воздействие изделия на торс с учетом его деформационных характеристик и свойств материалов, установить научно обоснованные закономерности для выбора конструктивных и технологических решений, позволяющих получать в готовом изделии заданные на начальной стадии проектирования параметры коррекции фигуры.

Разработка новых методов проектирования корсетных изделий, основанных на прогнозировании взаимодействия элементов системы «корсетное изделие - человек» и обосновании моделирующего эффекта с позиции соблюдения эргономических требований, является актуальной.

Диссертационная работа выполнена на кафедре ТШИ в соответствии с планом научных исследований ИГТА.

Цель работы состояла в разработке нового метода проектирования корсетных изделий, основанного на прогнозировании воздействия на торс потребителя и направленного на снижение сроков разработки новых моделей и повышение их качества.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: - выделены основные характеристики корсетных изделий, определяющие их уровень качества;

- разработана схема проектирования, обеспечивающая учет взаимодействия элементов системы «корсетное изделие - человек» на всех этапах проектных работ;

- теоретически обоснованы методы моделирования и разработана трехмерная компьютерная модель торса, обеспечивающая учет объемной формы и пластических характеристик грудной железы и позволяющая создавать трехмерную конструкцию проектируемого изделия;

- экспериментально установлены закономерности взаимодействия элементов системы «корсетное изделие - человек», определены пределы деформации торса, не вызывающие ухудшения самочувствия, и разработаны рекомендации по эксплуатации корсетных изделий;

- созданы базы знаний для прогнозирования объемной формы корсетного изделия и его воздействия на потребителя и база правил выбора конструктивного решения;

- исследовано взаимодействие упругих тел с материалами корсетного изделия и разработана методика корректировки чертежей конструкции чашки с учетом эластичных свойств полотна.

Объектами исследований явились:

- форма и размеры поверхности торса женской фигуры от шейной точки до линии бедер;

- корсетные изделия бюстгальтерной и поясной групп, воздействующие на область грудной железы, талии и живота;

- эластичные полотна различного волокнистого состава, переплетения и поверхностной плотности.

Методы и средства исследований

Поставленные в работе задачи решены с использованием комплексного подхода, объединяющего методы теоретических и экспериментальных исследований: методологии системного подхода к вопросам проектирования, силового анализа методами статики твердого тела и упругих тел, геометрического и физического моделирования, методологии объектно-ориентированного анализа и проектирования информационных систем, аналитической геометрии. Эксперименты выполнены на стандартных и оригинальных приборах контактными и бесконтактными методами.

При обработке данных использованы методы математической статистики, корреляционного и регрессионного анализа, теория погрешностей и пакеты прикладных программ: Microsoft Excel, Corel Draw. Достоверность полученных результатов подтверждена статистической обработкой результатов измерений, нахождением погрешностей экспериментальных данных, оценкой соответствия виртуальных моделей торса реальным и типовым фигурам, достигнутым уровнем качества изготовленных образцов изделия.

Научная новизна заключается в установлении закономерностей взаимодействия в системе «корсетное изделие - человек» и разработке нового метода проектирования конструкции изделия на основе прогнозирования моделирующего эффекта.

Впервые получены следующие результаты:

- экспериментально установлены математические зависимости, описывающие деформацию участков торса под действием корсетного изделия и позволяющие прогнозировать его эстетические характеристики;

- аналитически обоснована структура имитационной модели торса и разработаны параметры управления, обеспечивающие учет пространственной формы и пластических характеристик грудной железы;

- теоретически и экспериментально установлены математические зависимости для определения величины давления корсетных изделий бюстгальтерной группы на грудную железу и плечевой скат, а поясной группы - на область талии и живота;

- создана база правил для выбора рациональной величины моделирующего эффекта и изменения параметров имитационной модели для получения объемной формы проектируемого изделия;

- теоретически обоснована методика развертывания трехмерной формы проектируемого изделия, базирующаяся на её геометрической интерпретации участками конических поверхностей с изгибом образующей;

- экспериментально установлены закономерности взаимодействия упругих тканей торса с материалами корсетного изделия и созданы правила определения величины заужения деталей чашки из эластичных полотен;

- разработана методика модификации развертки чашки с учетом свойств материалов.

Техническая новизна подтверждена решением о выдаче патента РФ на способ построения развертки плотнооблегающего изделия №2318417, свидетельством №3756 об отраслевой регистрации разработки «Программы автоматизированного проектирования моделирующих корсетных изделий» и свидетельствами о государственной регистрации «Программы построения чертежа конструкции грации и бюстгальтера в САПР «JULIVI» №2008614647.

Практическая значимость и реализация результатов работы. На основе теоретических положений и экспериментальных исследований созданы специфические компоненты информационного, методологического и технологического обеспечения процесса трехмерного проектирования корсетного изделия: виртуальный манекен торса и программа построения конструкции корсетного изделия, являющиеся основой для 3D САПР корсетных изделий, архитектура экспертной системы для выбора рациональных конструктивно-технологических характеристик проектиру-емого изделия, обеспечивающих достижение требуемого уровня качества.

Программные средства внедрены в САПР "Julivi" МЧП «Сапрлегпром» (г.Луганск) и BUST (ООО «ЦНИТ», г.Иваново). Теоретические и методологические разработки внедрены в практику реального проектирования и изготовления корсетных изделий по индивидуальным заказам (салон-ателье «Дива», г.Иваново) и сериями (ЗАО «Фирма «Грация», г.Луганск; ООО «Русское поле», г.Иваново),

Апробация результатов работы. Материалы диссертации доложены: на межвузовских и международных научно-технических конференциях: «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК), Иваново, 2006, 2007; «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс), Иваново, 20062008; «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности», Санкт-Петербург, 2006; «Мода и дизайн: исторический опыт, новые технологии», Санкт-Петербург, 2007; VII Ивановском салоне инноваций и инвестиций, Иваново, 2009; заседаниях кафедры технологии швейных изделий ИГТА в 2007-2009п\.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 6 статьях, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных научных результатов кандидатских диссертаций, в 7 материалах и тезисах научно-технических конференций, в 1 патенте на изобретение, в 2 свидетельствах о регистрации программ для ЭВМ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа содержит 187 страниц и состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 120 наименований, 4 приложений, включающих результаты экспериментальных исследований и акты внедрения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе выполнена систематизация ассортимента и разработаны классификации современных косметических корсетных изделий по признакам функционального назначения, определены основные области и способы моделирующего воздействия корсетного изделия на торс фигуры.

Рассмотрены размерные типологии для проектирования корсетных изделий бюстгальтерной группы. Выявлено, что предложенный набор размерных признаков не позволяет адекватно описать форму и размер грудных желез. Проведены обмеры женских фигур в корсетных изделиях разных моделей и без них, в результате которых установлена высокая изменчивость формы грудной железы под действием корсетного изделия: колебания размерных признаков «поперечная дуга грудной железы», «вертикальная дуга грудной железы», «расстояние между сосковыми точками», измеренных у одной и той же фигуры в корсетных изделиях разных форм с разной степенью натяжения бретели, достигают 2,0-2,5 см и в 65 % случаев превышают межразмерные и межполнотные интервалы.

Анализ существующих методик конструирования изделий бюстгальтерной группы выявил их ориентированность на получение некоторой усредненной формы чашки, не учитывающей ни модные тенденции, ни индивидуальные особенности фигуры, что не обеспечивает полного соответствия чашки желаемой форме грудной железы и приводит к необходимости уточнения конструкции в ходе примерок или при изготовлении экспериментальных образцов. Анализ методик конструирования корсетных

изделий поясной группы выявил отсутствие рекомендаций по определению величины моделирующего эффекта, создаваемого изделием по линии талии (утяжки). Отрицательные прибавки имеют фиксированное значение для всех размеров и типов фигур и не учитывают индивидуальные особенности потребителя, что сопровождается появлением дефектов посадки в виде кожно-жировых складок в области верхнего и нижнего краев изделия или ощущениями дискомфорта в процессе эксплуатации. Установлено, что качество корсетных изделий, воздействующих на область грудной железы, талии и живота, определяется, в первую очередь, параметрами коррекции торса фигуры и отсутствием их негативного влияния на общее состояние организма.

Таким образом, показана необходимость совершенствования методов проектирования моделирующих корсетных изделий в направлении повышения антропометрического соответствия и улучшения функциональных и эргономических показателей готовых изделий.

Во второй главе посредством применения принципов системного подхода корсетное изделие представлено как результат взаимодействия двух систем - элементообразующей, определяющей комплекс требований к изделию, и структурообразующей, объединяющей комплекс конструкторско-технологических параметров, реализующих предъявленные требования. На основе анализа связей между системами построено информационное поле, включающее компоненты проектирования, в результате взаимодействия которых определяются свойства готового изделия. Установлено, что для адекватного преобразования исходной информации о фигуре потребителя и его представлений об «идеальной форме» в параметры функционального, эргономичного и безопасного изделия необходимо создание подсистемы ограничений величин коррекции, направленной на соблюдение комплекса эстетических, медицинских и технологических требований.

Для практической реализации процесса проектирования корсетных изделий с учетом принципов системного подхода разработана схема процесса проектирования, основанная на прогнозировании объемной формы изделия с учетом необходимой коррекции участков торса и последующем развертывании этой формы на плоскости (рис. 1), Показано, что совершенствование процессов проектирования должно осуществляться с использованием ЗБ САПР и экспертной системы (ЭС).

Разработана операциональная модель принятия решений в экспертной системе. Выделены базы знаний и правил, которые могут быть сформулированы на основе ранее накопленного опыта (БЗ 1, БЗ 2, БЗ 3, БЗ 6, БП 3 на рис. 1), и те, для наполнения которых необходимо проведение теоретических и экспериментальных исследований (БЗ 4, БЗ 5, БП1, БП2, БП4).

В третьей главе выполнена разработка информационного и методического обеспечения процессов проектирования корсетных изделий в ЗБ САПР.

Для определения исходных условий проектирования и ограничений параметров коррекции с целью достижения необходимого уровня качества рассмотрена схема сил, возникающих в деталях корсетного изделия

I___I этапы работы экспертной системы (ЭС)

:......; этапы работы САПР

БД - база дгнных БП - база правил БЗ- база знаний Р - результат

Рис. 1. Схема проектирования корсетного изделия с использованием САПР и ЭС

Рис. 2. Схема сил, возникающих в деталях бюстгальтера

бюстгальтерной группы при его взаимодействии с торсом (рис. 2). Условие

равновесия системы сил в чашке

?+М+Рб+Рп = 0, (1)

где Р - вес грудной железы, Н;

Ы- силы упругости грудной железы, состоящие из сопротивления кожных тканей провисанию Мр и внутренних тканей сплющиванию , Н; Рр - усилие бретели, Н; Рп - усилие пояса, передающееся от боковой Ряб и центральной Рщ частей, Н.

В деталях пояса и бретели возникает сила воздействия чашки Р„, равная соответственно Р,б и Р6.

Из условия равновесия сил сформулированы правила проектирования корсетных изделий бюстгальтерной группы, обеспечивающие заданную форму и положение грудной железы, определены показатели, влияющие на величину давления, оказываемого изделием.

Рассмотрена схема сил, действующих на область талии и живота в корсетных изделиях поясной группы. Показано, что определение усилия сжатия мышечно-жировых тканей и соответствующего ему давления на поверхность торса возможно только на основе экспериментальных исследований.

С целью адекватного моделирования формы женской фигуры разработана структура виртуального манекена, состоящая из двух поверхностей натяжения, имитирующих торс и грудную железу. Моделирование торса осуществляется по параметрам горизонтальных сечений на уровнях бедер, выступа живота, талии, обхватов груди четвертого и третьего, корня грудной

железы, плечевой и шейной точек.

Управление имитационной моделью грудной железы осуществляется изменением геометрических и физических параметров, что позволяет одновременно воспроизводить ее размеры и пластические свойства. В качестве геометрической модели выбрана часть эллипсоида с параметрами Я и £> (рис. 3,а), где О - «горизонтальный диаметр грудной железы», а Н- величина выступания. Подобрана функция в системе координат ОХУ, позволяющая управлять

а)

Рис. 3. Геометрическое моделирование формы грудной железы при изменении параметров Н, D, nvtm

б)

формой образующей эллипсоида с помощью параметров и и от (рис. 3,6):

'=2

.хх

1--+ —

Я IЯ

1 —

Я

Параметр и подбирается в зависимости от формы грудной железы в области сосковой точки, т- у ее основания. Сочетание параметров обеспечивает изменение формы грудной железы от конусовидной до шаровидной.

Физическая модель груди отражает влияние соотношения веса Р и силы упругости N на форму 1рудной железы и имитирует ее «провисание». В процессе

моделирования весь объем эллипсоида разделен на к дисковидных сегментов (рис. 4,а), которые смещаются друг относительно друга по вертикали (рис. 4,6). Смещение каждого /-го сегмента определяется исходя из закона Гука:

Ьн

Р1=Г\П

Ь

I?

I/

Р1

Р1>м _ Р1=№+Р1

1\

к

I/

V

Ау,=-Ъ/Кж

(3)

а)

б)

Рис. 4. Физическое моделирование формы грудной железы изменением соотношения сил

где Кж - коэффициент жесткости пружины имитационной модели, Н/м;

Р! - сила «провисания», определяемая _ из_ условия равновесия сил Р и N:

Р,=Р,-М,=(1-Кт )Р> = (1 - Ктк (4)

где Ктк - коэффициент соотношения сил Р и N, определяющий величину провисания;

р - плотность грудной железы, кг/м3; V, - объем г'-го элементарного диска, м3; g - ускорение свободного падения, м/с2.

Поскольку величина провисания грудной железы одной и той же массы у разных фигур зависит только от упругости кожных тканей, введен коэффициент упругости тканей Ку:

ку={ктк-\)!кж.

(5)

С целью уменьшения числа варьируемых параметров модели, не подлежащих прямому измерению, значение Кж принято равным 1 для всех форм груди. Тогда величина смещения г'-го сегмента рассчитывается следующим образом:

я

ЬУ[=-КуРёл\/\К)с1К (6)

где /(к) - функция (2), использованная при геометрическом моделировании.

При этом величина «провисания» груди в корсетных изделиях различных моделей и без них регулируется изменением коэффициента упругости Ку.

Моделирование грудной железы реальной или типовой фигуры осуществляется итерационным методом путем изменения параметров Д Я, п, т и Ку. Контроль соответствия формы реальному прототипу или типовому варианту осуществляется по размерным признакам «поперечная дуга грудной железы», «вертикальная дуга грудной железы», разнице размерных признаков «высота сосковой точки» и «высота основания грудной железы». Имитационная модель, скорректированная с учетом воздействия корсетного изделия, представляет собой объемную поверхность чашки проектируемого изделия.

Разработана методика построения развертки деталей чашки, основанная на аппроксимации ее объемной формы боковыми поверхностями четырёх усечённых конусов с изгибом образующих. Основания всех конусов расположены в горизонтальной плоскости, проходящей через вершину эллипсоида, соответствующую выступающей точке грудной железы (рис. 5).

Конструкцию чашки получают путем развертывания отдельных боковых

поверхностей конусов (рис. 6,6) с последующей модификацией развертки с учетом длины сечения эллипсоида в точке максимального прогиба образующей В или Д (рис. 6,а,в).

Рис. 5. Схема геометрической интерпретации грудной железы

Рис. 6. Построение конструкции чашки; а) варианты объемной формы; б) развертка аппроксимирующих конусов; в) модификация развертки с учетом формы эллипсоида

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает учет объемно-пластической формы грудной железы.

Сформулированы теоретические основы проектирования деталей чашек из эластичных материалов, базирующиеся на показателях одевающей способности эластичного материала в условиях заужения.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований взаимодействия элементов системы «корсетное изделие -человек» для выявления эстетических и эргономических характеристик изделий при разных параметрах проектирования. Объектами исследований явились 30 женщин младшей и средней возрастной групп, не имеющих патологии опорно-двигательного аппарата и не страдающих хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой и дыхательной систем. В ходе исследований на них поочередно надевались корсеты различного конструктивного решения и выполнялась поэтапная коррекция фигуры. В качестве основного параметра коррекции принята утяжка в области талии, определяемая как разница обхватов на этом уровне без корсета и с его использованием (ДОт). На каждом этапе фиксировалось изменение нижеследующих исследуемых показателей.

Влияние корсетных изделий на самочувствие потребителя исследовано с применением тестовых методов, характеризующих состояние опорно-двигательной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем. В результате исследований получена база данных, отражающих изменение показателей общего состояния потребителей в процессе ношения корсета. На основе анализа данных установлены границы параметров коррекции, не вызывающих ухудшение эргономических показателей изделия, и разработаны рекомендации по эксплуатации корсетных изделий. Для экспертной системы составлены правила сопоставления желаемых параметров коррекции с критическими значениями.

Изменение ф ормы и размеров торса фигуры под действием корсетного изделия в пределах установленных границ коррекции исследовано с использованием контактных и бесконтактных методов измерения. На основе регрессионного анализа экспериментальных данных получена зависимость, прогнозирующая величину предельной утяжки по линии талии исходя из упруго деформационных свойств торса:

А От = 3,4 + 0,03х, -1,43х2, (7)

где х/ - обхват талии, см;

х2 - упругость кожно-жирового слоя на уровне обхвата талии, %.

Получены уравнения, характеризующие влияние величины утяжки на параметры торса: уравнение для прогнозирования изменения размерного признака 0Г]у; уравнение для прогнозирования вероятности образования кожно-жировых складок по верхнему краю корсета.

На основе анализа результатов эксперимента сформулированы правила применения функциональных элементов корсетного изделия в зависимости от желаемых параметров коррекции торса.

Исследовано давление корсетного изделия поясной группы на область талии и живота. Для этого использованы восемь датчиков нестандартной конструкции в виде мягких трубок, заполненных жидкостью и закрепленных на изнаночной стороне корсетного изделия, что позволило снимать их показания параллельно, не меняя величину утяжки и положения корпуса исследуемого. Наибольшие величины давления зафиксированы в корсете из нерастяжимых материалов со стропой в области талии. На основе экспериментальных данных построены регрессионные модели, прогнозирующие величину давления в области линии талии переда Р^ и спинки Рсп (мм рт.ст.):

(8)

Ртр = 0,008 х, + 0,022 х1х2 - 0,355 х2 Рсп = 0,036*! +0,012Х,*2,

(9)

где XI - упругость кожно-жирового слоя тела человека на уровне линии талии (Уот), %2 - изменение обхвата талии (ДОт), %.

В результате анализа полученных зависимостей (рис. 7) созданы правила выбора величины утяжки по линии талии на основе прогнозирования давления, оказываемого корсетньм изделием поясной группы в этой области.

-•-У от 30 -±-Уот40 -*-Уот50 -*-Уот60 —I—критич

6 8 10 ДОт. %

Рис. 7. Зависимости давления корсета со стропой в области талии переда Рпер и спинки Рт от утяжки йОт

При экспериментальном определении давления корсетного изделия бюстгальтерной группы на торс установлено, что для получения адекватных эмпирических зависимостей необходим значительный объем выборки в связи с большим количеством влияющих факторов. В связи с этим разработан алгоритм теоретического расчета давления, базирующийся на параметрах компьютерных моделей торса, имитирующих форму фигуры без бюстгальтера и в проектируемом бюстгальтере.

Давление грудной железы на нижнюю часть чашки Рч тах определяется:

/

чшах ^ ^

1--

где

. КУ* у

Рб - сила воздействия чашки на грудную железу, Н (см. рис. 2);

КУжел и Куф - коэффициенты упругости тканей компьютерных моделей, имитирующих форму грудной железы в проектируемом бюстгальтере и без него;

5Я - площадь нижнего сегмента чашки, м2.

С учетом того, что усилие бретели Гб распределено равномерно по всей ее длине, для определения давления в области плечевого ската Рбтах предложена следующая формула:

р ^Р^-Ху^'куф)

ШтаСоЧ ттаСозу ' ( }

где I ~ длина бретели, м;

а - ширина бретели, м;

Кт - радиус окружности, аппроксимирующей вертикальное сечение торса в области плечевого ската, определяемый по координатам точек середины плечевого ската (гпс, упс) и выемки ключицы (гвх, м;

у - угол наклона грудной клетки в области корня грудной железы, определяемый по координатам точек корня грудной железы (гкг, укг) и выемки ключицы (гек, увк)> рад.

Для подтверждения возможности практического использования формул (10) и (11) проведены измерения давления бюстгальтера на торс реальных фигур с использованием датчика конструкции Шапошникова. Фигуры измерялись в бюстгальтерах разных конструкций с различной величиной коррекции формы грудной железы. Установлено, что отклонения экспериментальных и теоретических данных не превышают 5 %.

Для выявления правил использования эластичных свойств полотен в качестве средства формообразования при проектировании чашек корсетных изделий бюстгальтерной группы проведен эксперимент по моделированию процесса одевания криволинейной поверхности эластичным материалом. Отобраны 17 образцов материалов, применяемых при изготовлении корсетных изделий, отличающихся по плотности, степени эластичности, сырьевому составу и способу изготовления. Для имитации грудной железы изготовлены образцы тел с различной степенью упругости в форме полусферы, на которые одевались образцы полотен и поэтапно прикладывалась растягивающая нагрузка. В ходе эксперимента моделировались процессы одевания, сопровождающиеся одноосным и двуосным растяжением материала. Поведение материала описывалось параметрами прилегание (соотношение площади участка повторения материалом формы одеваемой поверхности к максимальной площади одеваемой поверхности) и заужение (сокращение линейных размеров деталей).

Получены регрессионные уравнения, описывающие зависимость величины прилегания и заужения от параметров растяжимости полотна (Р,%) и прикладываемой нагрузки (рис. 8). Для одноосного нагружения полотна проанализировано заужение полотна в направлении, противоположном приложению нагрузки, сформулированы рекомендации по величинам

положительных и отрицательных прибавок, компенсирующих изменение размеров полотна разных групп растяжимости.

а)

б)

О 0,2 0,4 0,6 0,8 суммарная нагрузка, кг

0 0,2 0,4

нагрузка в направлении заужения, кг

Р=91-125%

Рис. 8. Зависимости прилегания и заужения эластичного материала: а) при одноосном нагружении; б) при двуосном нагружении

Разработана база правил для расчета конструкции чашки в зависимости от размеров грудной железы, параметров корректирующего воздействия бюстгальтера и свойств эластичного полотна.

Таким образом, полученные экспериментальные зависимости позволяют наполнить недостающие базы знаний и базы правил экспертной системы и формируют информационное обеспечение процесса проектирования корсетного изделия для достижения оптимального сочетания функциональных и эргономических характеристик изделия, определяющих его качество.

В пятой главе выполнен комплекс работ по формированию программных продуктов и внедрению их в условия предприятий. Принципы проектирования корсетных изделий реализованы посредством разработки совместно с программистами ООО «ЦНИТ» г. Иванова ЗБ САПР корсетных изделий, включающей виртуальный манекен, модуль проектирования внешней формы и построения развертки с учетом свойств материалов. Разработана база данных для моделирования поверхности торса, включающая сочетания управляемых параметров виртуального манекена для типовых фигур. Для моделирования формы индивидуальных фигур в программе предусмотрены инструменты измерения контрольных размерных признаков манекена, обеспечивающих соответствие размеров реальной и виртуальной фигур: обхватов на любом уровне, поперечной и вертикальной дуг грудной железы,

расстояния между сосковыми точками и медиальными точками, объема грудной железы.

Проектирование внешней формы в разработанной ЗБ САПР изделия осуществляется в два этапа. Сначала выполняется модификация виртуального манекена в соответствии с рассчитанными параметрами коррекции. Затем при помощи специальных инструментов программы на поверхность манекена наносятся верхние и нижние контуры и линии членения деталей стана и чашки (рис, 9,а). С помощью программы экспорта трехмерных координат сведения о форме изделия передаются в подсистему «Дизайн» САПР «ММ», где с помощью разработанного автором алгоритма осуществляется азтоматизированное построение развертки корпусного корсетного изделия, а также модификации деталей развертки в соответствии со свойствами эластичных материалов (рис. 9,6).

Рис. 9. Пример проектирования корсета при помощи 3D САПР корсетных изделий

Достоверность воспроизведения формы торса и грудных желез индивидуальных фигур подтверждена оценкой визуального соответствия и сопоставлением значений размерных признаков реальных фигур и их виртуальных прототипов (отклонения по определяемым размерным признакам находятся в интервале 0-3%). Апробация методики построения развертки чашки осуществлена путем изготовления бюстгальтеров и корсетов для 20 фигур различных типоразмеров. При примерке экспериментальных образцов 18 изделий имели хорошую посадку на первой примерке, в то время как при использовании традиционных методик для этих же фигур бездефектная посадка выявлена только в семи образцах.

Разработана структура экспертной системы, сформулированы принципы обмена данными с САПР. Разработан опытный образец ЭС на языке CLIPS.

Проведена апробация результатов работы на трех предприятиях массового и индивидуального производства. В результате подтверждено уменьшение сроков разработки конструкции модели, сокращение количества примерок до одной при одновременном улучшении достигаемого качества посадки изделия и его эргономических и функциональных характеристик. Все потребители в процессе носки изготовленных изделий отмечали отсутствие

дискомфорта. Сокращение трудоемкости конструкторских работ по данным трех предприятий в среднем составляет 32%. Возможность виртуального моделирования внешней формы чашки и автоматизированного получения её развертки облегчает процесс обновления ассортимента и позволяет расширять размерный ряд изготавливаемых изделий.

Общие выводы и практические рекомендации

1. Разработаны информационное поле и модель процесса проектирования корсетных изделий с учетом взаимодействия в системе «корсетное изделие - торс человека», реализующие комплексный подход к определению технологических и конструктивных параметров изделия, обеспечивающих его оптимальное воздействие на торс.

2. Разработана имитационная модель торса женской фигуры, позволяющая учитывать форму и пластические свойства грудной железы, как без корсетного изделия, так и при его воздействии.

3. Разработан метод развертывания чашки корсетных изделий бюстгальтерной группы на основе геометрической интерпретации ее поверхности, обеспечивающий учет индивидуальных особенностей фигуры и спроектированных параметров её коррекции.

4. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена методика расчета давления корсетного изделия бюстгальтерной группы на торс и грудную железу, позволяющая на стадии проектирования параметров коррекции определить величину воздействия изделия и в случае необходимости предотвратить его негативное влияние на потребителя.

5. Экспериментально установлены зависимости величин деформации различных участков торса от утяжки под действием корсетного изделия поясной группы и сопутствующих ей величин давления. Сформулированы базы правил и базы знаний, позволяющие повысить качество проектируемого изделия за счет обоснованного определения рациональной величины моделирующего воздействия на торс.

6. Разработаны программные продукты, предназначенные для проектирования корсетных изделий на основе виртуального манекена с управляемыми параметрами торса и грудной железы.

7. Разработан алгоритм построения конструкции в подсистеме «Дизайн» САПР «1и1м», реализующий предложенную методику развертывания формы чашки, обеспечивающий сокращение сроков проектирования и повышение точности развертывания.

8. Разработана модель экспертной системы для прогнозирования параметров коррекции торса и выбора рациональных конструкторско-технологических решений, обеспечивающих высокие эргономические характеристики изделия.

9. Эффективность от внедрения полученных результатов по данным трех предприятий подтверждена сокращением трудоемкости конструкторских работ в среднем на 32%.

Публикации, отражающие основное содержание диссертации:

статьи в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных научных результатов кандидатских диссертаций:

1. Баландина, Г.В. Исследование воздействия корсетного изделия на торс женской фигуры / Г.В. Баландина, H.JI. Корнилова // Швейная промышленность. - 2007. - №4. - С. 52-53.

2. Шаммут, Ю.А. Разработка трехмерной компьютерной модели торса фигуры для проектирования плотнооблегающих изделий / Ю.А, Шаммут, Н.Л. Корнилова, Г.В. Баландина// Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 2008. - № 4. - С.79-82.

3. Баландина, Г.В. Разработка структуры экспертной системы для выбора конструктивно-технологических характеристик моделирования корсетных изделий / Г.В. Баландина, Н.Л. Корнилова // Дизайн. Материалы. Технология. - 2009,- № 1- С. 11-16.

Статьи в других изданиях:

4. Баландина, Г.В. Выбор способа формообразования и формозакрепления корсетных изделий [Электронный ресурс] / Г.В. Баландина, Н.Л. Корнилова // Рынок легкой промышленности. -2007. - №51. www.rustm.net

5. Баландина, Г.В. Воздействие корсетных изделий на антропометрические параметры торса женской фигуры / Г.В. Баландина, Ю.А. Шаммут, Н.Л. Корнилова // В мире оборудования. - 2007. - №7 (74). - С.16-17

6. Корнилова, Н.Л. Автоматизированное проектирование корсетных изделий в трехмерной среде / Н.Л. Корнилова, Г.В. Баландина, А.Е. Горелова // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. - 2008,- № 1.- С. 40-44.

патенты на изобретения:

7. Пат. 2318417 Российская Федерация, МПК А41 Н 3/00. Способ получения развертки плотнооблегающего изделия / Баландина Г.В., Корнилова Н.Л.; заявитель и патентообладатель Иванов, гос. текст, акад. - №2004138617; заявл. 28.12.2004; опубл. 10.03.2008.-Бюл. №7,- Юс.: ил.

программы для ЭВМ:

8. Свидетельство об официальной регистрации программы №2008614647 в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. «Программа построения чертежа конструкции грации и бюстгальтера в САПР «Julivi» / Ю.А. Шаммут, Г.В. Баландина, H.A. Бусыгина, А.Е. Горелова, Н.Л. Корнилова. - Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 26.09.2008.

9. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки №3756. «Программа автоматизированного проектирования моделирующих корсетных изделий» / Г.В. Баландина, Н.Л.Корнилова, А.Е. Горелова. - Зарегистрировано в Отраслевом фонде алгоритмов и программ (ОФАП) 15 июля 2004 г.

материалы конференций:

10. Бабина, O.A. Исследование воздействия корсетных изделий на антропометрические параметры верхней части торса фигуры / O.A. Бабина,

Г.В. Баландина // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК-2006).: тез. докл. межвуз. научно-техн. конф. -Иваново, 2006. - 4.1.- С.212-213.

11. Баландина, Г.В. Принципы проектирования корсетных изделий на основе системного подхода / Г.В. Баландина, H.JI. Корнилова // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой пром-сти (ПРОГРЕСС-2006): тез. докл. междунар. научно-техн. конф-Иваново, 2006. - 4.2. - С.79-80.

12. Баландина, Г.В. Прогнозирование адаптирующего воздействия корсетных изделий на основе исследований изменения формы торса фигуры / Г.В. Баландина, H.JI. Корнилова, В.В. Веселов У/ Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности: тез. докл. научно-техн. конф. студентов и аспирантов. -СПб., 2006. -С.109-110.

13. Сайфулина, И.А. Исследование взаимодействия эластичных материалов с упруго деформируемыми поверхностями / И.А. Сайфулина, H.A. Сайфулина, Г.В. Баландина // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Т10ИСК-2007): тез. докл. межвуз. научно-техн. конф. - Иваново, 2007. - 41С .167.

14. Баландина, Г.В. Исследование изменения антропометрических параметров торса женской фигуры под воздействием корсетного изделия / Г.В. Баландина // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой пром-сти (ПРОГРЕСС-2007): тез. докл. междунар. научно-техн. конф. - Иваново, 2007. - 42. - С.23-24.

15. Баландина, Г.В. Выбор способа формообразования и формозакрепления корсетных изделий / Г.В. Баландина, H.JI. Корнилова // Мода и дизайн: исторический опыт, новые технологии: материалы междунар. научной конф. - СПб., 2007. - С.222-226.

16. Баландина, Г.В. Разработка структуры экспертной системы для проектирования моделирующих корсетных изделий [текст] / Г.В. Баландина, H.JI. Корнилова // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой пром-сти (ПРОГРЕСС-2008),: тез. докл. междунар. научно-технич. конф. - Иваново, 2008. - Ч. 2 - С.9-11.

Выражаю благодарность д-ру мед. наук, доценту каф. ГЗ ИвГПС М4С России Королевой C.B. за оказанную помощь в обосновании и исследовании показателей воздействия корсетных изделий на организм потребителя.

Подписано в печать 02.11.2009. Формат 1/16 60x84. Бумага писчая. Плоская печать. Усл. печ. л, 1,16. Уч.-изд. л. 1,11. Тираж 80 экз. Заказ № 1995

Редакционно-издательский отдел Ивановской государственной текстильной академии Копировально-множительное бюро 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 21

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Баландина, Галина Валерьевна

Введение.

1. Выявление предпосылок формирования нового информационного и методологического обеспечения процесса проектирования корсетного изделия.

1.1. Характеристика объекта исследований.

1.1.1. Систематизация ассортимента моделирующих корсетных изделий.

1.1.2. Конструктивное построение корсетных изделий, воздействующих на область талии, груди и живота.

1.1.3. Формирование перечня показателей качества моделирующих корсетных изделий.

1.2. Антропоморфная характеристика фигуры и анализ размерных типологий для проектирования корсетных изделий бюстгальтерной группы.

1.3. Анализ методик конструирования корсетных изделий.

1.4. Анализ существующих систем автоматизированного проектирования одежды.

Постановка целей и задач исследования.

2. Разработка схемы проектирования моделирующих корсетных изделий, основанной на прогнозировании их функционально-эргономических показателей.

2.1. Структурный анализ системы «корсетное изделие - человек».

2.2. Разработка схемы проектирования корсетного изделия с учетом системного подхода.

2.3. Разработка структуры экспертной системы.

3. Разработка информационного и методического обеспечения процесса проектирования корсетных изделий в 3D САПР.

3.1. Теоретическое обоснование процессов взаимодействия корсетного изделия с торсом фигуры.

3.1.1. Анализ взаимодействия корсетного изделия бюстгальтерной группы с грудной железой.

3.1.2. Анализ взаимодействия корсетного изделия поясной группы с областью талии и живота.

3.2. Разработка компьютерной модели торса с детальной проработкой формы грудной железы.

3.3. Разработка методики построения конструкции чашки путем развертывания ее трехмерной формы.

3.4. Теоретическое описание методов развертывания чашки бюстгальтера из эластичных материалов.

4. Разработка информационного обеспечения экспертной системы на основе исследований взаимодействия в системе «корсетное изделие - человек».

4.1. Исследование влияния утяжки на самочувствие.

4.2. Анализ факторов, влияющих на величину моделирующего эффекта.

4.2.1. Исследование изменений формы торса и грудной железы под действием корсетного изделия.

4.2.2. Анализ влияния конструкции корсетного изделия на величину моделирующего эффекта.

4.3. Исследование давления корсетного изделия.

4.3.1. Исследование давления корсетного изделия поясной группы на торс.

4.3.2. Исследование давления корсетного изделия бюстгальтерной группы на грудную железу.

4.4. Исследование взаимодействия эластичных материалов с упругими поверхностями сферической формы.

4.5. Разработка баз знаний и баз правил ЭС для проектирования внешней формы и конструкции изделия.

5. Разработка совмещенной системы САПР и экспертной системы для проектирования корсетных изделий.

5.1. Разработка модуля «Виртуальный манекен».

5.2. Разработка модуля «Развертка».

5.3. Разработка модуля «Лекала».

5.4. Разработка экспертной системы.

5.5. Апробация результатов работы.

Введение 2009 год, диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, Баландина, Галина Валерьевна

Актуальность работы. В условиях экономической нестабильности, падения доходов населения значительно повышается уровень требований к швейным изделиям. Удовлетворенность потребителя в такой ситуации может быть увеличена за счет расширения ассортимента и размерного ряда изделий и улучшения их функциональных характеристик.

Основными препятствиями на пути расширения ассортимента и размерного ряда изготавливаемых корсетных изделий являются длительность, трудоемкость и материалоемкость процессов конструкторско-технологической проработки модели. Многообразие форм грудной железы и сложность их описания при развертывании вызывает необходимость детальной проработки не менее трех размеров, включающей многократное изготовление экспериментальных образцов. Использование материалов с разной степенью эластичности также создает ряд проблем при разработке конструкции, так как отсутствие рекомендаций по рациональным величинам заужений деталей сложной формы вызывает необходимость проведения дополнительных примерок.

Значимость исследований и разработок в области улучшения потребительских свойств корсетных изделий обусловлена их корректирующей функцией и влиянием не только на форму и размеры торса, но и на самочувствие потребителя. Наибольший вклад в решение задач конструирования корсетных изделий внесли исследования научных школ МГУДТ, СГТГУТД, ЦНИИШП, ИГТА и других, в которых предложены методы их проектирования и изготовления, а также определены критерии оценки функциональных и эргономических параметров. Однако данные работы не позволяют в полной мере охарактеризовать воздействие изделия на торс с учетом его деформационных характеристик и свойств материалов, установить научно обоснованные закономерности для выбора конструктивных и технологических решений, позволяющих получать в готовом изделии заданные на начальной стадии проекгирования параметры коррекции фигуры.

Разработка новых методов проектирования корсетных изделий, основанных на прогнозировании взаимодействия элементов системы «корсетное изделие — человек» и обосновании моделирующего эффекта с позиции соблюдения эргономических требований, является актуальной.

Диссертационная работа выполнена на кафедре ТШИ в соответствии с планом научных исследований ИГТА.

Цель работы состояла в разработке нового метода проектирования корсетных изделий, основанного на прогнозировании воздействия на торс потребителя и направленного на снижение сроков разработки новых моделей и повышение их качества.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

- выделены основные характеристики корсетных изделий, определяющие их уровень качества;

- разработана схема проектирования, обеспечивающая учет взаимодействия элементов системы «корсетное изделие - человек» на всех этапах проектных работ;

- теоретически обоснованы методы моделирования и разработана трехмерная компьютерная модель торса, обеспечивающая учет объемной формы и пластических характеристик грудной железы и позволяющая создавать трехмерную конструкцию проектируемого изделия;

- экспериментально установлены закономерности взаимодействия элементов системы «корсетное изделие — человек», определены пределы деформации торса, не вызывающие ухудшения самочувствия, и разработаны рекомендации по эксплуатации корсетных изделий;

- созданы базы знаний для прогнозирования объемной формы корсетного изделия и его воздействия на потребителя и база правил выбора конструктивного решения;

- исследовано взаимодействие упругих тел с материалами корсетного изделия и разработана методика корректировки чертежей конструкции чашки с учетом эластичных свойств полотна.

Объектами исследований явились:

- форма и размеры поверхности торса женской фигуры от шейной точки до линии бедер;

- корсетные изделия бюстгальтерной и поясной групп, воздействующие на область грудной железы, талии и живота;

- эластичные полотна различного волокнистого состава, переплетения и поверхностной плотности.

Методы и средства исследований

Поставленные в работе задачи решены с использованием комплексного подхода, объединяющего методы теоретических и экспериментальных исследований: методологии системного подхода к вопросам проектирования, силового анализа методами статики твердого тела и упругих тел, геометрического и физического моделирования, методологии объектно-ориентированного анализа и проектирования информационных систем, аналитической геометрии. Эксперименты выполнены на стандартных и оригинальных приборах контактными и бесконтактными методами.

При обработке данных использованы методы математической статистики, корреляционного и регрессионного анализа, теория погрешностей и пакеты прикладных программ: Microsoft Excel, Corel Draw. Достоверность полученных результатов подтверждена статистической обработкой результатов измерений, нахождением погрешностей экспериментальных данных, оценкой соответствия виртуальных моделей торса реальным и типовым фигурам, достигнутым уровнем качества изготовленных образцов изделия.

Научная новизна заключается в установлении закономерностей взаимодействия в системе «корсетное изделие - человек» и разработке нового метода проектирования конструкции изделия на основе прогнозирования моделирующего эффекта.

Впервые получены следующие результаты:

- экспериментально установлены математические зависимости, описывающие деформацию участков торса под действием корсетного изделия и позволяющие прогнозировать его эстетические характеристики;

- аналитически обоснована структура имитационной модели торса и разработаны параметры управления, обеспечивающие учет пространственной формы и пластических характеристик грудной железы;

- теоретически и экспериментально установлены математические зависимости для определения величины давления корсетных изделий бюстгальтерной группы на грудную железу и плечевой скат, а поясной группы - на область талии и живота;

- создана база правил для выбора рациональной величины моделирующего эффекта и изменения параметров имитационной модели для получения объемной формы проектируемого изделия;

- теоретически обоснована методика развертывания трехмерной формы проектируемого изделия, базирующаяся на её геометрической интерпретации участками конических поверхностей с изгибом образующей;

- экспериментально установлены закономерности взаимодействия упругих тканей торса с материалами корсетного изделия и созданы правила определения величины заужения деталей чашки из эластичных полотен;

- разработана методика модификации развертки чашки с учетом свойств материалов.

Техническая новизна подтверждена решением о выдаче патента РФ на способ построения развертки плотнооблегающего изделия №2318417, свидетельством №3756 об отраслевой регистрации разработки «Программы автоматизированного проектирования моделирующих корсетных изделий» и свидетельствами о государственной регистрации «Программы построения чертежа конструкции грации и бюстгальтера в САПР «JULIVI» №2008614647.

Практическая значимость и реализация результатов работы. На основе теоретических положений и экспериментальных исследований созданы специфические компоненты информационного, методологического и технологического обеспечения процесса трехмерного проектирования корсетного изделия: виртуальный манекен торса и программа построения конструкции корсетного изделия, являющиеся основой для 3D САПР корсетных изделий, архитектура экспертной системы для выбора рациональных конструктивно-технологических характеристик проектируемого изделия, обеспечивающих достижение требуемого уровня качества.

Программные средства внедрены в САПР "Julivi" МЧП «Сапрлегпром» (г.Луганск) и BUST (ООО «ЦНИТ», г.Иваново). Теоретические и методологические разработки внедрены в практику реального проектирования и изготовления корсетных изделий по индивидуальным заказам (салон-ателье «Дива», г.Иваново) и сериями (ЗАО «Фирма «Грация», г.Луганск; ООО «Русское поле», г.Иваново).

Апробация результатов работы. Материалы диссертации доложены: на межвузовских и международных научно-технических конференциях: «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК), Иваново, 2006, 2007; «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс), Иваново, 2006-2008; «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности», Санкт-Петербург, 2006; «Мода и дизайн: исторический опыт, новые технологии», Санкт-Петербург, 2007;

VII Ивановском салоне инноваций и инвестиций, Иваново, 2009; заседаниях кафедры технологии швейных изделий ИГТА в 2007-2009гг.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 6 статьях, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных научных результатов кандидатских диссертаций, в 7 материалах и тезисах научно-технических конференций, в 1 патенте на изобретение, в 2 свидетельствах о регистрации программ для ЭВМ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа содержит 187 страниц и состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 120 наименований, 4 приложений, включающих результаты экспериментальных исследований и акты внедрения.

Заключение диссертация на тему "Разработка информационного и методического обеспечения для трехмерного проектирования корсетных изделий"

Выводы по главе

1. Разработаны программный модуль 3D манекена с управляемыми параметрами торса и грудной железы, предназначенный для воспроизведения формы торса женской фигуры и последующего проектирования на его основе корсетных изделий.

2. Разработан алгоритм построения конструкции в подсистеме «Дизайн» САПР «Julivi», реализующий предложенную методику развертывания формы чашки, обеспечивающий сокращение сроков проектирования и повышение точности развертывания.

3. Разработана модель экспертной системы для прогнозирования параметров коррекции торса и выбора рациональных конструкторско-технологических решений, обеспечивающих высокие эргономические характеристики изделия.

4. Проведена апробация автоматизированной схемы проектирования моделирующих корсетных изделий в условиях предприятий индивидуального и массового производства, подтвердившая адекватность полученных результатов теоретических и экспериментальных исследований.

5. Эффективность от внедрения полученных результатов по данным трех предприятий подтверждена сокращением трудоемкости конструкторских работ в среднем на 32%.

Заключение

1. Разработаны информационное поле и модель процесса проектирования корсетных изделий с учетом взаимодействия в системе «корсетное изделие - торс человека», реализующие комплексный подход к определению технологических и конструктивных параметров изделия, обеспечивающих его оптимальное воздействие на торс.

2. Разработана имитационная модель торса женской фигуры, позволяющая учитывать форму и пластические свойства грудной железы, как без корсетного изделия, так и при его воздействии.

3. Разработан метод развертывания чашки корсетных изделий бюстгальтерной группы на основе геометрической интерпретации ее поверхности, обеспечивающий учет индивидуальных особенностей фигуры и спроектированных параметров её коррекции.

4. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена методика расчета давления корсетного изделия бюстгальтерной группы на торс и грудную железу, позволяющая на стадии проектирования параметров коррекции определить величину воздействия изделия и в случае необходимости предотвратить его негативное влияние на потребителя.

5. Экспериментально установлены зависимости величин деформации различных участков торса от утяжки под действием корсетного изделия поясной группы и сопутствующих ей величин давления. Сформулированы базы правил и базы знаний, позволяющие повысить качество проектируемого изделия за счет обоснованного определения рациональной величины моделирующего воздействия на торс.

6. Разработаны программные продукты, предназначенные для проектирования корсетных изделий на основе виртуального манекена с управляемыми параметрами торса и грудной железы.

7. Разработан алгоритм построения конструкции в подсистеме «Дизайн» САПР «Julivi», реализующий предложенную методику развертывания формы чашки, обеспечивающий сокращение сроков проектирования и повышение точности развертывания.

8. Разработана модель экспертной системы для прогнозирования параметров коррекции торса и выбора рациональных конструкторско-технологических решений, обеспечивающих высокие эргономические характеристики изделия.

9. Эффективность от внедрения полученных результатов по данным трех предприятий подтверждена сокращением трудоемкости конструкторских работ в среднем на 32%.

Библиография Баландина, Галина Валерьевна, диссертация по теме Технология швейных изделий

1. Сахарова, Т.В. Корсеты и кринолины. Воспоминание о будущем/ Т.В. Сахарова // Швейная промышленность 2003г.- №3. - С. 21-22.

2. Акилова, З.Т. Проектирование корсетных изделий/ З.Т. Акилова. М.: Легкая индустрия, 1979. - 168 с.

3. Моделирование конструирование и технология корсетных изделий/ Антипова А.И. и др. М.: Легкая индустрия, 1971. - 152с.

4. Шаммут, Ю.А., Эргономическое обоснование конструкций ортопедических корсетных изделий / Ю.А. Шамутт, Н.Л. Корнилова,

5. B.В. Веселов // Роль предметов личного потребления в формировании среды жизнедеятельности человека: Материалы докладов межд. научн. конф. М.:МГУДТ, 2002 - С. 168 - 171.

6. Ивкин, М.П., Новый метод контроля гигиенических и эргономических показателей при проектировании корсетных изделий / М.П. Ивкин, С.К. Лопандина // Технология текстильной промышленности 2005г.-№5.1. C. 64-66.

7. Корнилова Н.Л. Разработка и исследование технологии изготовления корсетных изделий специального назначения: дис. канд. на техн. наук: 05.19.04/ИГТА.-Иваново, 1999.- 158 с.

8. Шаммут Ю.А. Совершенствование процессов конструкторско-технологической подготовки производства корсетных изделий специального назначения. : дис. канд. на техн. наук: 05.19.04 / ИГТА. -Иваново, 2005.- 171 с.8. http://www.milavitsa.com

9. Андреев, Д. Еще раз о корсете / Д. Андреев, А. Андреева // Ателье. -2003. -№8 С.46-49.

10. Андреев, Д. Корсет Ренессанса / Д. Андреев, А. Андреева // Ателье-2003. -№9- С.54-56.

11. Андреев, Д. Корсет умер? Да здравствует корсет! / Д. Андреев, А. Андреева // Ателье 2004. - №3- С.54-56.

12. Алешина, Т.С. Тайны корсета. Из истории белья прошлого века/ Т.С. Алешина // Химия и жизнь XXI века.-, 1999. №3. - С. 40.

13. Крайнбюль, Э. Да здравствует корсаж! / Э. Крайнбюль // Ателье. 2002. - №8. - С. 21.

14. Важинска-Братчак. Бельевой антиквариат. Сладкий панцирь/ Важинска-Братчак// Международный каталог «Модное белье».-2002/2003.-321с.

15. Конструирование одежды с элементами САПР: учеб. для вузов / Е.Б. Коблякова (и др.) 4-е изд., перераб. и доп.; под ред. Е.Б. Кобляковой. -М.: Легпромбытиздат, 1988. - 464 е.: ил.

16. Петросян, М.А. Планирование качества швейного изделия / М.А. Петросян, Т.И. Илларионова // Вестник Московского государственного университета дизайна и технологии. Выпуск №8 (50). М., 2008 - С. 29-33.

17. Азгальдов, Г.Г. Теория и практика оценки качества товаров. Определение значений коэффициентов важности / Г.Г. Азгальдов, //Стандарты и качество. 2000.- №2 - С.28-33.

18. Гогаева, О.В. Разработка технологии прогнозирования показателей качества одежды при ее проектировании с использованием новых информационных систем: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.19.04.- М., 2006.- 18с.

19. Коробцева, Н.А. Ощущения поддаются измерению. Психофизический подход к оценке качества швейных изделий /Н.А. Коробцева// Квалификация и качество. 2003. - №4.- С.32-35.

20. Козлова, Т.В. Художественное проектирование костюма/ Т.В. Козлова-М., 1982.

21. Маркелова, И.Д. Разработка принципов гармонических зависимостей системы «человек-костюм» / И. Д. Маркелова, Т.В. Козлова //

22. Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой пром-сти (Прогресс-2006): тез. докл. междунар. научно-техн. конф. Иваново, 2006. — 42. - С.3-4.

23. Петушкова, Г.И. Проектирование костюма: Учебник для высших учебных заведений / Г.И. Петушкова. М.: Издательский центр «Академия», 2004.-416 с.

24. Бескоровайная, Г.П. • Конструирование одежды для индивидуального потребителя: Учебное пособие / Г.П. Бескоровайная. М.: Мастерство, 2001.- 120с.

25. Лопандина, С. К. Инновации в проектировании женских корсетных изделий / С. К. Лопандина, М. П. Ивкин // Швейная промышленность. -2005,-№6.-С. 22

26. Коблякова Е.Б. Основы проектирования рациональных размеров и формы одежды / Е.Б. Коблякова. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. -263 с.

27. Старкова Г.П. Методологические основы проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов: дис. докт. тен. наук: 05.19.04. Владивосток, 2004. - 363с.

28. Савицкая, Г.И. Предметы женского туалета, изд. 2-е переработанное и дополненное / Г.И. Савицкая. М.: Легкая индустрия, 1969. - 132 с.

29. Шершнева, Л.П. Конструирование женской одежды на типовые и нетиповые фигуры / Л.П. Шершнева М.: Легкая индустрия, 1980. - 232с.

30. ОСТ 17-497-75 Изделия швейные. Типовые фигуры женщин для проектирования корсетных изделий.

31. ГОСТ 29097-91 Изделия корсетные. Общие технические условия-Взамен ОСТ 17 476-83. Введ. 01.07.92.-М.: ИПК Издательство стандартов. 2004.-4с.

32. Методические указания. Корсетные изделия. Классификация типовых фигур женщин. Размерные признаки для проектирования. М.: ЦНИИШП, 1990. - 35 с.

33. Классификация типовых фигур женщин для проектирования корсетных изделий поясной группы и граций из эластичных материалов. М.: ЦНИИШП, 1990.- 17 с.

34. ОСТ 17-497-83 Изделия швейные. Типовые фигуры женщин. Размерные признаки для проектирования корсетных изделий. -Введ. 01.01.85. М.: Издательство стандартов, 1983 - 113с.

35. Кэмппи, С. А плюс В не равняется С /С. Кэмппи // Курьер. 2005.-№8-С.27-28.

36. Конструирование корсетных изделий на основе развертки манекенов. М.: Легкая индустрия, 1976. 109 с.

37. Методика конструирования корсетных изделий- М.: ЦНИИШП, 1992-18с.

38. Серова, Л. Построение основы чертежа бюстгальтера / Л. Серова // Ателье. 2004. - №5. - С. 46-47.

39. Чижова, Н.В. Новый метод конструирования корсетных изделий / Н.В. Чижова, Р.В. Ивлева // Вестник Московского государственного университета дизайна и технологии. Выпуск №8 (50). М., 2008.- С. 38-41.

40. Антипова, А.И. Конструирование и технология корсетных изделий: Учебник для кадров массовых профессий /А.И. Антипова. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. - 160 е.,ил.

41. М. Мюллер и сын // Ателье 2004. - №6. - С. 21-33.

42. Рекомендации по определению измерений корсетных изделий в зависимости от применяемых материалов. М.: ЦНИИЛП, 1990. - С. 16.

43. Наумович, С.В. Использование компьютерных технологий в швейной промышленности Электронный ресурс. / С.В. Наумович, B.C. Наумович, Л.А. Эглит. Режим доступа: www.cniishp.ru

44. Курбатов, Е.В. Разработка информационного обеспечения интегрированной системы трехмерного и двухмерного проектирования одежды: дис. канд.техн. наук: 05.19.04 / МГУДТ. М., 2004. - 158 с.

45. Hardaker, С.Н.М. Трехмерные компьютерные оболочки для проектирования одежды / С.Н.М. Hardaker, G.J.W. Fozzard // В мире оборудования.-2001 -№2(7).-С. 29-30.47. http://www.julivi.com

46. Горелова, А.Е. Методика проектирования одежды в компьютеризованном ателье / А.Е. Горелова, Комарова А.А., Корнилова Н.Л. // В мире оборудования. 2006.- № 02 (59).- С.31.

47. Раздомахин, Н.Н. Апробация системы трехмерного проектирования в индивидуальном и серийном производстве одежды /Н.Н. Раздомахин,

48. А.Г. Басуев, Е.Я. Сурженко // Швейная промышленность. 1997. - №4-С.24-25.

49. Раздомахин, Н.Н. Совершенствование трехмерного проектирования одежды / Н.Н. Раздомахин, А.Г. Басуев, Е.Я. Сурженко // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1997. - №6(240).-С.90-92.52. http://www.staprim.com53. http://www.assol.mipt.ru

50. Горелова, А.Е. Новые методы работы с заказчиками с использованием современных САПР / А.Е. Горелова, H.JI. Корнилова // В мире оборудования. 2006.-№ 05 (64). - С.28-29.

51. Медведева, Т.В. Последовательность переработки информации в САПРО на основе трехмерной антропометрической базы данных / Т.В. Медведева, Е.Я. Яковлева // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1995, №3 (225). - С. 80-84.

52. Раздомахин, Н.Н. Трехмерное моделирование одежды / Н.Н. Раздомахин, Е.Я. Сурженко, А.Г. Басуев // В мире оборудования. 2003, №3. - С.42-43.

53. Чистякова, Т.В. Исследование и разработка метода трехмерного проектирования базовых основ одежды: дис. канд. техн. наук: 05.19.04 / МГУДТ. -М., 1993. 252 с.

54. Tang К., Wang C.C.L., Yeung M.L. Freeform surface flattening based on fitting a woven mesh model // Computer-aided desing. 2005 Vol. 37. No. 8, p. 799-814.

55. Aono M., Denti P., Breen D.E., Wonzy M.J. Fitting a woven cloth model to a curved surface: dart insertion. / IEEE Cjmputer Grafics and Application. -1996.-Vol. 16, No.5, p. 60-70.

56. Azariadis P.N., Sapidis N.S. Planar development of freeform surfaces: quality evaluation and visual inspection. / Computing. 2004. - Vol. 72. No. 1-2, p.13-27.

57. Фроловский Д.В. Параметрическое моделирование 3-мерных объектов со сложной структурой в системах компьютерной графики: дис. докт. техн. наук-Новосибирск, 2003.

58. Anatomy-Based modeling of the Human Maskulature/ F.Scheepers, R.E.Parent, W.E.Carlson, S.F.May. To appear in the SIGGRAPH 97 conference proceeding.

59. Денискин, Ю.И. Обобщенные методы геометрического моделирования объектов и управления их формой при параметрическом представлении: автореф. дис. док-pa. техн. наук. М., 2000 35 с.

60. Parametrized human body model for real-time applications/ M.Kasap, N.Magnenat-Thalmann. MIRALab University of Geneva, Switzerland.

61. Фроловский, В.Д. Математические модели и оптимизационные методы автоматизированного проектирования и подготовки производства корпусных изделий / В. Д. Фроловский// Сб. науч. Тр. НГТУ, Новосибирск. 1997. - № 1(6). - С. 71-78.

62. Интеллектуальные САПР: материалы 4-го симпозиума под ред. Пупкова К.А. №2 М., 2000, 152 с.

63. Городецкий, А.Е. Интеллектуальные средства автоматизированного проектирования и производства / Городецкий, А.Е., Дубаренко В.В., Тарасова И.Л. СПб.: СПбГТУ, 1999.

64. Рассел, С. Искусственный интеллект. Современный подход, 2-е изд.: пер. с англ. / С. Рассел, П. Норвиг. Изд. Дом «Вильяме», 2007, - 1408 с.

65. Медведева, Т.В. Художественное проектирование одежды: Учебное пособие / Т.В. Медведева.- М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003.- С.480.

66. Гниденко, А.В. Формализация и алгоритмизация процесса проектирования женской одежды с рукавами сложных покроев: дисс. канд. техн. наук: 05.19.04 / ИГТА. Иваново, 2008. - 286 с.

67. Курышева, В. Н. Искусственный интеллект : принятие решений в САПР швейных изделий / В. Н. Курышева, А. Ю. Рогожин // Швейная промышленность 2005.- №6 - С.36.

68. Гаджибекова, И.А. Разработка концептуальной информационно-логической модели функционирования ассортиментов ПО, обеспечивающих решение разноуровневых задач / И.А.Гаджибекова, Е.Я. Сурженко // Швейная промышленность 2007.- №6,- С.26-28.

69. Романов, В.Е. Системный подход к проектированию специальной одежды / В.Е.- Романов. М.: Легкая и пищевая пром-сть - 128 е., ил.

70. Терпенова, O.K. Развитие принципов системного проектирования свойств одежды промышленного производства/ O.K. Терпенева. М.: Легкпромбытиздат, 1988, 40 с.

71. Баландина, Г.В. Выбор способа формообразования и формозакрепления корсетных изделий / Г.В. Баландина, Н.Л. Корнилова // Мода и дизайн:исторический опыт, новые технологии: материалы междунар. научной конф. СПб., 2007. - С.222-226.

72. Баландина, Г.В. Выбор способа формообразования и формозакрепления корсетных изделий Электронный ресурс. / Г.В. Баландина, Н.Л. Корнилова // Рынок легкой промышленности. -2007. №51. www.rustm.net

73. Гаврилова, Т.А. Базы знаний интеллектуальных систем / Т.А. Гаврилова, В.Ф.Хорошевский. СПб.: Пигер, 2001 -384с.:ил.

74. Баландина, Г.В. Разработка структуры экспертной системы для выбора конструктивно-технологических характеристик моделирования корсетных изделий / Г.В. Баландина, Н.Л. Корнилова // Дизайн. Материалы. Технология. 2009.- № 1- С.11-16.

75. Гаскаров, Д.В. Интеллектуальные информационные системы. Учеб. для вузов / Д.В. Гаскаров. М.: Высш. шк., 2003 - 431с: ил.

76. Джарратано, Д. Экспертные системы: принципы разработки и программирование / Д. Джозеф Г. Райли // 4-е изд. М.: ИД Вильяме, 2006.- 1152с.

77. Андреева, Е.Г. Основы проектирования одежды из эластичных материалов: монография / Е.Г. Андреева. -М.: ИИЦ МГУДТ, 2004. 134 с.

78. Трофимова, Т.И. Курс физики: Учебник для вузов / Т.И. Трофимова-М.: Высшая школа, 1985.^32с.

79. Шаммут, Ю.А. Разработка трехмерной компьютерной модели торса фигуры для проектирования плотнооблегающих изделий / Ю.А.

80. Шаммут, Н.Л. Корнилова, Г.В. Баландина// Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 2008. - № 4. - С.79-82.

81. Корнилова, Н.Л. Автоматизированное проектирование корсетных изделий в трехмерной среде / Н.Л. Корнилова, Г.В. Баландина, А.Е. Горелова // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. 2008.- № 1. с. 40-44.

82. Выгодский, М.Я. Справочник по высшей математике / М.Я. Выгодский. -М.: "Наука", 1969, 872 с.

83. Горелова, А.Е. Теоретическое обоснование математического описания опорной поверхности верхней плечевой одежды / А.Е. Горелова, Н.Л. Корнилова // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2006. - №1 (288).- С.83-85.

84. Погорелов, А.В. Геометрическая теория устойчивости оболочек / А.В. Погорелов.- М., 1966. 296 с.

85. Погорелов, А.В. Внешняя геометрия выпуклых поверхностей / А.В. Погорелов. М.: Наука, 1969. - 760 с.

86. Веселов, В.В. Химизация технологических процессов швейных предприятий: учебник / В.В. Веселов, Г.В. Колотилова, под ред. В.В. Веселова/ ИГТА. Иваново, 1999. - 424 е.: ил.

87. Сурикова, Г.И. Использование свойств полотна при конструировании трикотажных изделий / Г.И. Сурикова, Л.Н. Флерова, Л.П. Юдина. М., 1981.—127с.

88. Шеромова, И.А. Исследование и учет деформационных свойств высокоэластичных материалов при проектировании одежды / И.А. Шеромова, Г.П. Старкова, А.В. Новикова // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. -2008, № 2С(307).- С. 28-32.

89. Бузов, Б.А. Прогнозирование изменения геометрии ткани при ее растяжении / Б. А. Бузов, Г.П. Румянцева, J1.C. Петрова // Совершенствование методов конструирования и технологии изделий из кожи. Сборник научных трудов. М., 1987. - С.58-61.

90. Горелова, А.Е. Совершенствование способов формообразования и формозакрепления деталей стана плечевых швейных изделий : дис. канд. техн. наук: 05.19.04 / ИГТА.- Иваново, 2006.-218 с.

91. Баландина, Г.В. Исследование воздействия корсетного изделия на торс женской фигуры / Г.В. Баландина, Н.Л. Корнилова // Швейная промышленность. 2007. - №4. - С. 52-53.

92. Стабилоанализатор компьютерный с биологической обратной связью. Паспорт ЛТБЖ. 941329. 002 ПС-г.Таганрог: ЗАО «ОКБ «Ритм», 2002.-25 с.

93. StabMed 2.0. Программно-методическое обеспечение компьютерного стабилографического комплекса (для Windows 95, 98, 2000, NT). Руководство пользователя. г.Таганрог: ЗАО «ОКБ «Ритм», 2002 - 130 с.

94. Скворцов, Д.В. Клинический анализ движений. Стабилометрия/ Д.В. Скворцов М.: АОЗТ «Антидор», 2000. - 192 с.

95. Баландина, Г.В. Воздействие корсетных изделий на антропометрические параметры торса женской фигуры / Г.В. Баландина, Ю.А. Шаммут, П.Л. Корнилова // В мире оборудования. 2007. - №7"(74). — СЛ 6-17

96. Макарова, Н.В. Статистика в Excel: учеб. пособие / Н.В. Макарова, Трофимец В.Я. М.: Финансы и статистика, 2002. - 368 е.:

97. Дрейнер, Н. Прикладной регрессионный анализ; Пер. с англ. / Н. Дрейнер, Г.Смит. М.: Статистика, 1973.

98. Езекиэл, М., Методы анализа корреляций и регрессий линейных и криволинейных / Езекиэл М., Фокс К. А. М.: Статистика, 1966.

99. Веселов, В.В. Методы и средства исследований: учебник / В.В. Веселов,

100. A.А. Виноградов, С.В. Королева. Иваново: ИГТА, 2009. - 340с.

101. Тихомиров, В.Б. Планирование и анализ эксперимента (при проведении исследований в легкой и текстильной промышленности) /

102. B.Б. Тихомиров. М., «Легкая индустрия», 1974. - 262 с.

103. Досычев, Е.А. Топографические особенности чувствительности кожного покрова человека /Е.А. Досычев // Вестник дерматологии и венерологии. 1972. - №4.-С. 26-31.

104. Пригодина, Н.И. Исследование давления чулочно-носочных изделий на ногу: дис. канд. техн. наук.- 1978. 165 с.

105. ГОСТ 26435-85 Полотна трикотажные основовязаные эластичные. Методы испытаний при растяжении. Введ. в действие 01.01.86. - М.: Госстандарт СССР: Издательство стандартов, 1985. - 5с.

106. Горелова, А.Е. К вопросу учета формовочных свойств материалов при проектировании одежды / А.Е. Горелова, H.JT. Корнилова // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 2007. - № 6С. - С.86-88

107. Бардин, К.В. Проблема порогов чувствительности и психофизические методы / К.В. Бардин. М.: Наука, 1976. - 147 с.

108. ГОСТ 25190-82 Полотна трикотажные основовязаные эластичные. Нормы при растяжении. Введ. в действие 01.07.83. - М.: Госстандарт СССР: Издательство стандартов, 1994. - Зс.

109. Способ получения развертки плотнооблегающего изделия / Баландина Г.В., Корнилова Н.Л.; заявитель и патентообладатель Иванов, гос. текст, акад. №2004138617; заявл. 28.12.2004; опубл. 10.03.2008. - Бюл. №7.-10с.: ил.