автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Разработка метода проектирования оболочек швейных изделий из плетеных рукавных материалов

КУШНАРЕВА ОЛЬГА СЕРГЕЕВНА

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ОБОЛОЧЕК ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЛЕТЕНЫХ РУКАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

05.19.04 — «Технология швейных изделий»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005541129

Москва-2013

005541129

КУШНАРЕВА ОЛЬГА СЕРГЕЕВНА

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ОБОЛОЧЕК ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЛЕТЕНЫХ РУКАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

05.19.04 - «Технология швейных изделий»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2013

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет дизайна и технологии» на кафедре «Художественное моделирование, конструирование и технология швейных изделий»

Защита состоится «20» ноября 2013г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.144.01 при Московском государственном университете дизайна и технологии по адресу: 117997, г. Москва, ул. Садовническая, д. 33.

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

Автореферат разослан » октября 2013 г.

Научный руководитель:

кандидат технических наук

Базаев Евгений Михайлович

доктор технических наук,

профессор, заведующий кафедрой физики

ФГБОУ ВПО МГУДТ

Родэ Сергей Витальевич

кандидат технических наук,

научный сотрудник

МОУ «Институт инженерной физики»

Головина Елена Александровна

Национальный институт авиационных

технологий (ОАО «НИАТ») (г. Москва)

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Ученый секретарь Диссертационного совета Д 212.144.01, д.т.н.

\1/ Лунина Е. В.

Г

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Научно-технические достижения последних десятилетий привели к расширению ассортимента швейных оболочек за счет использования в различных сферах промышленности.

При проектировании одежды и технических оболочек существует ряд сходных проблем, связанных с большой материалоемкостью и трудоемкостью изготовления, недостаточным учетом структурных и физических свойств материалов. Отсутствие такой информации не позволяет проектировать изделия определенной формы поверхности с учетом деформации структуры материала. В связи с этим актуальным является поиск решений, универсальных для швейных изделий различного назначения. Актуальность проблемы подтверждается возросшими требованиями к эксплуатационным характеристикам оболочек.

Особую сложность при проектировании и изготовлении представляют швейные изделия с замкнутым контуром и осевой симметрией: при повороте на любой угол вокруг оси свойства оболочки должны оставаться постоянными. Данные характеристики являются общими как для одежды, так и для технических изделий. Такие требования могут предъявляться при изготовлении специальной одежды, средств индивидуальной защиты, различного снаряжения и т. д.

Требования к конструкции и технологии изготовления технических швейных оболочек связаны с особенностями материалов, способами формообразования и условиями эксплуатации изделий. Их специфическими характеристиками являются объемная форма с профильным сечением и упорядоченной структурой взаимосвязанных элементов, подчиненной внешней замкнутой форме. Изготовление оболочек усложняется условием недопустимости членений и швов, пересекающих замкнутый контур оболочки, для обеспечения осевой симметрии изделия.

Одним из таких технических изделий является оболочка для армирования тороидально-кольцевых деталей, используемых в авиации, судостроении и других технических областях. Разработка способа проектирования и изготовления этих изделий имеет большое значение, так как позволяет снизить вес технических конструкций и сократить материалоемкость производства. Для одежды это также представляет определенный теоретический и практический интерес.

Существующие технологии изготовления оболочек мало приспособлены для выполнения комплекса условий и получения тороидально-кольцевых изделий с требованиями, обеспечивающими прочность при эксплуатации.

Решению этой задачи способствует использование плетеных рукавных материалов, представляющих собой замкнутую в одном координатном направлении чебышевскую сеть. Структура таких материалов предоставляет широкие

возможности для формообразования оболочек. Однако, в настоящее время отсутствуют способы проектирования и изготовления швейных изделий, позволяющие учитывать структурные свойства плетеных рукавов.

Необходимость разработки универсального метода проектирования конструкции и технологии изготовления швейных оболочек бытового и технического назначения из плетеных рукавных материалов вызвана растущими требованиями к эксплуатационным свойствам замкнутых кольцевых изделий с профильными сечениями.

Целью работы является разработка метода проектирования и способа изготовления оболочек с заданными эксплуатационными характеристиками из плетеных рукавных материалов, позволяющих усовершенствовать технологию изготовления и качество швейных изделий.

Объектом исследования выбраны процессы проектирования и изготовления швейных оболочек замкнутой формы с заданными эксплуатационными требованиями для использования в одежде и технических изделиях. Предметом исследования являются детали швейных изделий из плетеных рукавных материалов.

Для достижения поставленной цели в работе выполнено:

- анализ современных методов проектирования и способов изготовления швейных оболочек замкнутой кольцевой формы для одежды и тороидально-кольцевых изделий технического назначения;

- экспериментальное исследование способов изготовления тороидальных оболочек из ткани и плетеного рукавного материала;

- исследование способов переплетения нитей тороидально-кольцевых оболочек с учетом топологических свойств;

- исследование геометрии сети и механизмов формообразования двумерных и трехмерных оболочек из плетеных рукавных материалов;

- разработана методика расчета диаметра плетеного рукавного материала и оценки его деформационных возможностей;

- сформирована исходная информация для проектирования оболочек из плетеных рукавных материалов с учетом особенностей внешней формы изделия и свойств используемого материала;

- разработан метод проектирования швейных оболочек из плетеных рукавных материалов для использования при изготовлении одежды и технических изделий;

- разработан способ математического описания и построения сети и составлены алгоритмы расчета сети для автоматизированного проектирования оболочек из плетеных рукавных материалов;

- разработан способ изготовления многослойной швейной оболочки из плетеного рукавного материала для изделий технического назначения;

- промышленная апробация разработанного метода проектирования и способа изготовления на примере многослойной оболочки для армирования окантовки иллюминатора самолета.

Методы и средства исследования. В работе использованы методы теоретического анализа, общего системного подхода, экспериментальное моделирование с последующей обработкой результатов, математическое моделирование геометрических сетей, прикладное программное обеспечение, современные методы и технические средства исследования свойств текстильных материалов.

Научная новизна работы состоит в:

- установлении зависимости геометрии замкнутой чебышевской сети от внешней формы оболочки;

- разработке метода проектирования оболочек швейных изделий бытового и технического назначения из плетеных рукавных материалов;

- разработке способа изготовления малошовных оболочек с замкнутым контуром и профильным сечением;

- создании новых видов плоских кольцевых оболочек с деформированной структурой для использования в изделиях различного назначения.

Практическая значимость работы состоит в разработке:

- методики выбора плетеного рукавного материала для изготовления оболочки заданной формы на основе расчета его диаметра и деформационных свойств;

- методики моделирования сети двухмерных и трехмерных оболочек швейных изделий из плетёных рукавных материалов;

- технологии изготовления оболочек швейных изделий для армирования тороидально-кольцевых деталей из полимерных композиционных материалов.

Достоверность полученных результатов подтверждена экспериментальными исследованиями, выполненными с применением современных объективных методов и средств. Результаты работы подтверждены актом апробации в условиях ОАО «НИАТ» (г. Москва), протоколом испытаний в НПО «Технология» (г. Обнинск), и патентом РФ на изобретение «Способ изготовления корпусных деталей из композиционных материалов, и композиционная окантовка иллюминатора, полученная таким способом» № 2481954 от 01.12.2011.

Апробация и реализация. Основные положения диссертации и результаты работы доложены и получили положительную оценку на научно-практических конференциях молодых ученых («62, 63, 64 Молодые ученые XXI веку 2010 - 2012 гг., г. Москва); на VIII международной научно-методической конференции (МГУДТ, 2007); на VI международной научно-практической конференции «Торовые

технологии» (г. Иркутск, 2011); на международной научно-практической конференции «Нано-, био-, информационные технологии в текстильной и легкой промышленности» (г. Иваново, 2011), а также на заседаниях кафедры «Художественное моделирование, конструирование и технология швейных изделий» МГУДТ (г. Москва, 2009-2013 гг.).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в четырнадцати печатных работах общим объемом 5,68 п.л. (из них авторских - 2,43 п.л.), в том числе четыре работы - в реферируемых изданиях ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа выполнена на 195 страницах и состоит из введения, четырех глав, выводов по главам и работе в целом, библиографического списка и 5 приложений. Основные результаты работы изложены на 151 странице, в том числе содержат 89 рисунков и 6 таблиц. Приложения представлены на 44 страницах. Библиографический список составляет 84 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определена ее цель, сформулированы основные задачи и методы исследования, указаны научная новизна и практическая значимость работы, ее структура и объем.

В первой главе проведен анализ научно-исследовательских работ по проектированию и изготовлению швейных оболочек различного назначения. Несмотря на перспективность работ, промышленное внедрение бесшовных оболочек сложной пространственной формы сдерживается отсутствием специального оборудования. Анализ позволил выявить, что при проектировании одежды и технических оболочек недостаточно учитываются структурные и физические свойства материалов. Следовательно, сложно проектировать форму поверхности изделия с учетом деформации структуры материала и эксплуатационных условий. Актуальным является поиск решений в применении материала, вид и структура которого обеспечивают учет структурных и физических свойств в конструкции изделия.

Особо сложными для проектирования и изготовления являются швейные изделия, представляющие собой неразвертываемую поверхность с замкнутым контуром и обладающие осевой симметрией свойств. Данные изделия являются новым ассортиментом для швейной промышленности и очень востребованы в технических сферах промышленности, так как их использование позволяет сократить материалоемкость производства, снизить вес технических конструкций и увеличить прочность. Вследствие того, что указанные требования могут предъявляться при

изготовлении специальной одежды, различного снаряжения и других изделий, оболочки замкнутой формы также представляют интерес и для производства одежды.

Изготовление оболочек с замкнутым контуром в технической области усложняется профильным сечением и заданной ориентацией структурных элементов (нитей, волокон). Осевая симметрия свойств изделий приводит к равномерному распределению нагрузки по всему круглому контуру при повороте на любой угол вокруг оси. Условием обеспечения прочности детали при эксплуатации является отсутствие уплотнений или членений, пересекающих замкнутый контур (в сечении), в местах которых возможны разрушения. Это делает невозможным изготовление оболочек из плоско-выработанных материалов (из обычных тканей).

Одним из таких изделий является тороидально-кольцевая оболочка для армирования авиационной окантовки иллюминатора, упрочняющей отверстие фюзеляжа самолета. Разработка технологии изготовления окантовки из полимерных композиционных материалов для авиационной промышленности является инновационной. Сложность геометрии этой детали ранее не позволяла перейти от традиционного материалоемкого изготовления из алюминиевых сплавов к использованию композиционных материалов, так как существующие технологии изготовления армирующих оболочек не могут обеспечить требуемую прочность.

С целью изучения специфики проектирования швейных оболочек в технической области исследован ассортимент, особенности конструирования и технологии изготовления армирующих оболочек. Установлено, что ассортимент характеризуется изделиями сложной пространственной формы, требования к которым определяются особенностями материалов, способами формообразования и условиями эксплуатации изделий. Объемные изделия (армирующие каркасы) могут быть изготовлены интегрированными (цельными) или из частей - многослойными. Существующие технологии проектирования и изготовления мало приспособлены для создания сложных пространственных форм, так как используются в основном механизированные способы изготовления с большим количеством ручных операций. В настоящее время изготовление армирующих оболочек осуществляется только опытным производством и высоко-квалифицированными рабочими.

В результате анализа существующих способов изготовления, установлено, что они не обеспечивают комплекса условий для получения тороидально-кольцевых изделий с заданными требованиями.

При расположении нитей под углами ±45° (что соответствует ткани в косом крое или плетеному рукавному материалу) можно получать разнотолщинные изделия за счет деформации сети. В связи с этим представляется актуальным изучение возможности использования плетеного рукавного материала (ПРМ), получаемого в

процессе оплетения оправок внешней формы изделия постоянного или переменного сечения.

При изготовлении трубчатых изделий путем оплетения оправки внешней формы можно создавать изделия цилиндрической или конической формы. Образующие этих поверхностей направлены параллельно или под углом к оси плетения соответственно. Недостатком является невозможность получения поверхности, образующая которой будет перпендикулярна оси плетения, т. е. плоского кольцевого изделия.

Результаты изучения способов проектирования сети рукавных оболочек показали, что расчеты сетей связаны в основном с проектированием плетеных изделий на оправках технических деталей постоянной или переменной толщины (манекенах внешней формы). Формообразование таких изделий происходит за счет изменения сетевых углов и размеров ячеек сети. Следовательно, получаемая при этом сеть оболочек не является чебышевской. Выявлено, что отсутствуют способы проектирования и изготовления швейных изделий из готового рукава, где формообразование осуществляется за счет деформации ячеек. Это не позволяет учитывать структурные свойства ПРМ.

Из проведенного анализа очевидно, что актуально решение проблемы по разработке метода проектирования и способа изготовления швейных оболочек из ПРМ для технических изделий, геометрия которых характеризуется тороидально-кольцевой формой и наличием профиля, а структура должна иметь осевую симметрию.

В связи с этим определена необходимость в проведении исследований, позволяющих найти решение общее для швейных изделий различного назначения.

Вторая глава посвящена исследованию процессов формообразования двухмерных и трехмерных оболочек швейных изделий из ПРМ.

Тороидальная оболочка характеризуется замкнутой непрерывной поверхностью. С точки зрения топологии подобные кольцевые и тороидальные поверхности являются одномерным и двумерным многообразием соответственно и имеют способность неограниченно деформироваться без разрывов и склеиваний. Для практического использования необходимо разработать способ изготовления оболочек из материала, вид и структура которого обеспечат такие деформации.

С целью изучения влияния конструкции изделия на топологическое формообразование профиля разработаны варианты оболочек из традиционных плоско-выработанных материалов. Выявлено, что из ткани невозможно изготовить бесшовную тороидальную оболочку. При раскрое ткани под углом 45° достигаются лучшие способности оболочки к формообразованию. Конструкция включает

членения вдоль замкнутого контура и в сечении оболочки. Вследствие этого, невозможно обеспечить осевую симметрию. Такой вариант конструкции является имитацией конструкции оболочки из плетеного рукавного материала (ПРМ). Данный материал предложено исследовать. Известны способы изготовления замкнутых кольцевых изделий из ПРМ, в соответствии с которыми получается изделие с одним членением - в сечении оболочки, что не соответствует требованиям. В связи с этим предложен новый способ изготовления тороидально-кольцевой оболочки из ПРМ с диаметром, соответствующим замкнутому контуру оболочки. Срезы ПРМ при таком способе расположены вдоль направляющей окружности оболочки (а не в сечении), что не влияет на качество профиля, и позволяет изготовить изделие с осевой симметрией свойств.

С целью изучения влияния структуры сети на топологические возможности разработаны варианты полотняного переплетения плоских кольцевых оболочек из нитей и лент постоянной и переменной ширины. Переплетение может осуществляться ортогональными нитями без учета и с учетом осевой симметрии. Анализ деформационных возможностей тороидальных оболочек подтвердил, что для получения профиля нити оболочки должны располагаться под углом к радиальному направлению, что соответствует расположению нитей в ПРМ.

Следовательно, для кольцевых и тороидальных изделий необходимо использовать ПРМ, представляющий собой замкнутую в одном координатном направлении чебышевскую сеть и являющийся в связи с этим трехмерным цилиндрическим объектом.

Экспериментально установлено, что при радиальной деформации ПРМ, исходная форма которого - цилиндр, получается плоская кольцевая оболочка с ячейками, максимально деформированными на внешнем £вш и внутреннем срезах 1ВН, и окружностью недеформированных ячеек Х0, располагающейся ближе к внешнему срезу (Рисунок 1, а). Следовательно, из ПРМ нельзя получить равноплотные оболочки. Плотность заполнения нитями по поверхности неодинакова и возрастает в обе стороны от линии недеформированных ячеек.

Как видно из рисунка 1, б деформированные ячейки содержат радиальную диагональ с/,, направленную к центру кольцевой оболочки, и диагональ /,, ограниченную сторонами рассматриваемого сектора и являющуюся частью окружности /-го радиуса Я;.

а

о

Рисунок 1 - Формообразование плоской кольцевой оболочки из ПРМ: а - оболочка; б - ячейка оболочки

Длина исходного рукава Н0 в кольцевой оболочке деформируется в длину Н , равную сумме радиальных диагоналей ячеек, лежащих на ней:

N

где с1< - радиальная диагональ деформированной ячейки, длина которой зависит от угла деформации а¡: ё,=2а-&та,; Ы-количество ячеек по длине ПРМ.

В работе установлено, что кольцевую оболочку можно далее преобразовать в оболочку с модифицированными контурами срезов - в виде других геометрических фигур (Рисунок 2).

При такой деформации сети оболочки изменяются контуры обоих срезов -внешнего и внутреннего. Следовательно, модификация срезов в произвольные контуры невозможна, так как деформация одного из срезов ограничивает деформацию второго.

На основе расчета диаметра и деформационных возможностей материала для изготовления оболочки заданной формы разработана методика выбора ПРМ.

Формула расчета радиуса К0 ПРМ для плоской кольцевой оболочки:

(1)

;=1

Рисунок 2 - Варианты двумерных оболочек из ПРМ с модифицированными

контурами срезов

Условия формообразования для изготовления тороидально-кольцевой оболочки с заданным профилем в сечении можно представить в виде:

йт,„ =425татт -«о, Л^^л/Ьта^-Ло, (3)

где К . К - минимальный, максимальный радиусы оболочки соответственно;

гит ' гпах

а . а - минимальный, максимальный углы перекоса нитей материала

пни ' гпах

соответственно, рад; - радиус ПРМ.

Результаты исследований процесса формообразования ПРМ на дву- и трехмерных геометрических поверхностях целесообразно использовать при разработке метода проектирования швейных изделий из ПРМ.

ПРМ обладают свойством значительно деформироваться в осевом и радиальном направлениях. Использование ПРМ дает следующие основные преимущества:

- изготовление малошовных изделий с учетом структуры материала, обеспечивающих ресурсосберегающую технологию изготовления за счет минимизации выпадов при раскладке,

- снижение трудоемкости изготовления изделий за счет сокращения количества операций по раскрою и соединению деталей,

- получение новых декоративных эффектов за счет создания деталей сложной пространственной формы с непрерывным (панорамным) рисунком, не разбивающимся по отдельным деталям.

Применение ПРМ является перспективным для изготовления плечевых и поясных изделий, головных уборов (Рисунок 3, 4), отдельных деталей одежды (рукавов, манжет, воротников), элементов для декоративного оформления и обработки горловины, пройм. Использование ПРМ является альтернативой косому крою, например, для изготовления юбок «солнце» и «полусолнце», так как позволяет получать симметрично деформированную сеть, сохраняя горизонтальную линию низа на самых расклешенных участках изделия. Изготовление бесшовной подкладки головных уборов из ПРМ позволит повысить эргономичность изделия, сократить расход материалов и трудоемкость.

Рисунок 3 - Оболочка из ПРМ, Рисунок 4 - Оболочка фигуры вращения, выкроенная по разработанной в образованная цилиндрической и плоской диссертации схеме раскроя кольцевой поверхностями

В третьей главе представлены результаты теоретических исследований по разработке метода проектирования двухмерных и трехмерных оболочек швейных изделий из ПРМ.

Для проектирования сформирована исходная информация, включающая описание внешней формы и структуры изделия, требования к материалам, конструкции и технологии изготовления оболочек из ПРМ.

В соответствии с типовой стадийностью работ, принятой ЕСКД, разработана концептуальная модель процесса проектирования изделий из ПРМ (Рисунок 5).

За основу способа расчета сети тороидально-кольцевой оболочки из ПРМ принято условие, что следующий радиус окружности ячеек деформированной сети ПРМ отличается от предыдущего на величину приращения радиуса А,, мм, т. е.

Л,.+1 =Л,. +Д,.,мм. (4)

Формула в общем виде для расчета приращения Д; радиуса Я, 1-й окружности

ячеек

(Фэф, я

Д, = 2а со^ —— +--а,

\ 2 2

С05(5,, (5)

где а - длина стороны ячейки, мм; Фэф,- эффективный угол сектора, в котором находится ячейка /'-го ряда, рад; а, - сетевой угол ячейки /-го ряда, рад; р( - угол касательной к образующей тороидальной оболочки, рад.

Методика расчета и построения сети швейных оболочек из ПРМ представлена на примерах плоской кольцевой оболочки, усеченного конуса и тора. Разработанные методики позволяют рассчитывать деформированную сеть, проводить ее построение и оценку структуры. В случае необходимости на основе расчета можно получить развертку и шаблон для раскроя оболочки. Достоинством способа является возможность расчета каждого слоя многослойной оболочки.

Предложена формула расчета плотности укладки нитей оболочки, (длины нити в 1 мм2):

Р= р , (—)• (6)

■кЩ а, мм

где а - длина стороны ячейки; п - количество ячеек по окружности ПРМ; Л, - радиус 1-й окружности, на которой находится ячейка; с/, - радиальная диагональ ячейки ¿-й окружности (см. Рисунок 1).

'.)Г»Ш>1

ироекхироклния

ппп

Процесс проектирования н изготовления оболочек из ПРМ

ЪзделшГ~^> | Маркетинговые исследования рынков потребления] (^Оборудовайне)

31

ж

Изучение внешней формы изделия | |Изучепие требовании к структуре |

"--

| Преобразование в замкнутую форму|

ТЗ

|Опретелепие области применения и условий эксплуатации | -Д""

I Устпиовлспис пока1яте:1СЙ качества

ЗЕ

Изучение технических возможностей изготовления

Установление технико-экономических требований

I Формирование исходной информации д-тя^нроектировання |

Предварительный выбор ПРМ |

ПТ

Разбиение на слои, предварительная оценка диаметра ПРМ

Анализ моделей-аналогов

п

| Выбор нрсдпочтнтельноп^варианта|

Согласование с заказчиком и принятие окончательного рсшения|

ЭП+ТП

Преобразование исходной информации для виртуальной модели сети оболочки

Математическое описание внешней формы

-^гу-

12.

Параметрическое описание структу ры

Расчет сети и выбор ПРМ |

Моделирование сети оболочки из ПРМ

О-

Разработка технологической последовательности изготовления изделия _

Изучение существующего оборудования, патентный поиск

Разработка ТЗ на оборудование

Сертификация

Рисунок 5 - Концептуальная модель процесса проектирования оболочки из ПРМ в условиях промышленного производства

Для практических целей составлены алгоритмы для расчета оболочек: плоской кольцевой, усеченного конуса и тора, которые могут быть использованы в качестве фрагментов одежды, имеющих правильную геометрическую форму. Составленные по алгоритмам программы расчета, экспериментально проведенные расчет и построение перечисленных оболочек подтвердили, что теоретические положения верны (Рисунок 6). Способ расчета и построения, а также программы расчета могут быть применены для создания модуля в автоматизированной системе, позволяющего моделировать проектируемую сеть оболочки.

Четвертая глава посвящена проектированию и изготовлению швейных оболочек из ПРМ.

На основе проведенных исследований разработан способ изготовления многослойной оболочки из ПРМ, обеспечивающий малооперационную и ресурсосберегающую технологию изготовления швейных изделий сложной пространственной формы с осевой симметрией и профилем в сечении (Рисунок 7). По заявке для производственной реализации и защиты авторства получен патент РФ на изобретение «Способ изготовления корпусных деталей из композиционных материалов, и композиционная окантовка иллюминатора, полученная таким способом» № 2481954 от 01.12.2011.

Многослойную оболочку 6, содержащую внутренний 7 и внешний 8 участки горизонтального основания, выступ основания 9 и ребро 10, изготавливают путем сгибания ПРМ по окружностям в радиальном и осевом направлениях выкладкой горизонтальных, вертикальных и наклонных к ним поверхностей слоев до достижения с высокой точностью формы и толщин заданного профиля оболочки.

Рисунок 6 - Оболочка усеченного конуса

и

— Общий вид многослойной оболочки из ПРМ: а - без строчек; б- со строчками

а

Рисунок 7

Апробация результатов исследования проведена в ОАО НИАТ при изготовлении армирующей многослойной оболочки для окантовки иллюминатора самолета из полимерных композиционных материалов по проекту международной программы МААХШив. Изготовленные образцы окантовок (Рисунок 8) переданы на испытания.

Рисунок 8 - Окантовки иллюминаторов

Для испытания армирующей оболочки, изготовленной по разработанному способу, в НПО «Технология» изготовлены плоские кольцевые образцы основания окантовки. Результаты испытаний подтвердили целесообразность использования оболочек в окантовывающих кольцевых деталях силового набора фюзеляжа.

Результаты исследований и перспективность разработок по внедрению способа проектирования и изготовления оболочек из ПРМ для армирования технических изделий с замкнутым контуром и профилем в сечении подтверждены актом

внедрения. Исследования прочностных свойств образцов показали эффективность разработанной конструкции, технологии изготовления деталей и метода получения армирующих многослойных оболочек. Комиссия ОАО НИАТ постановила, что конструкция и технология изготовления армирующей многослойной оболочки и деталей могут быть использованы для разработки натурных экземпляров окантовок и рекомендованы для внедрения в производство.

Разработанный способ проектирования и изготовления имеет особенную значимость для авиационной и ракетной промышленности, так как делает возможным создание деталей из полимерных композиционных материалов с требуемыми прочностными свойствами, сократить затраты на стоимость материалов и снизить вес авиационной конструкции фюзеляжа.

Ожидаемая экономическая эффективность изготовления швейных армирующих оболочек из ПРМ может быть достигнута за счет обеспечения ресурсосберегающей технологии изготовления и снижения стоимости эксплуатации окантовки иллюминатора за счет снижения веса авиационной конструкции, что отразится на себестоимости полета.

Перспективы развития метода проектирования швейных оболочек из ПРМ связаны с расширением области применения и использования их при изготовлении специальной одежды, в которой важными являются бесшовные прилегающие элементы замкнутой формы, повторяющие форму тела. Ввиду этого использование оболочек из ПРМ может представлять интерес при изготовлении различного снаряжения, например, авиационных, космических и водолазных скафандров.

Профильные многослойные оболочки могут быть использованы для герметизирующих элементов в специальной, спортивной одежде (например, манжет), средствах индивидуальной защиты, бытовых швейных изделиях и снаряжении, а также декоративного оформления одежды.

Разработка двуаксиальных оболочек для создания из ПРМ является продолжением научно-исследовательских работ кафедры ХМКТШИ, посвященных проектированию и изготовлению бесшовных и малошовных оболочек швейных изделий, в том числе с использованием чебышевской сети.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Анализ научно-исследовательских работ выявил актуальность исследований по разработке новых методов проектирования и изготовления оболочек, универсальных для швейных изделий различного назначения, которая подтверждается возросшими требованиями к эксплуатационным характеристикам швейных оболочек.

2. Выявлена необходимость разработки способов изготовления и методов проектирования оболочек швейных изделий с осевой симметрией свойств и профилем в сечении, являющихся новым ассортиментом для швейной промышленности. Данные оболочки чрезвычайно востребованы в технических сферах, так как их использование позволяет сократить материалоемкость, снизить вес и увеличить прочность технических конструкций. Существующие технологии не обеспечивают комплекса условий для получения оболочек с заданными требованиями.

3. Анализ способов проектирования и изготовления трубчатых и разнотолщинных изделий позволил обосновать целесообразность использования плетеного рукавного материала, что подтверждено экспериментальным исследованием влияния конструкций швейных оболочек замкнутой формы из ткани на топологические возможности образования профиля в сечении.

4. Выявлено, что существующие способы изготовления оболочек из плетеного рукавного материала не обеспечивают осевой симметрии свойств. Предложен новый способ изготовления оболочки замкнутой формы из плетеного рукавного материала, позволяющий исключить недопустимые членения конструкции швейной оболочки для обеспечения требований прочности.

5. Анализ деформационных возможностей тороидальных оболочек подтвердил, что для получения профиля нити оболочки должны располагаться под углом к радиальному направлению, что соответствует расположению нитей в

плетеном рукавном материале.

6. Исследование процессов формообразования двухмерных и трехмерных оболочек из плетеных рукавных материалов позволили выделить основные характеристики для описания и построения сети оболочек, которые могут быть использованы для разработки метода проектирования швейных оболочек из плетеного рукавного материала различного назначения.

7. Разработана методика расчета диаметра и оценки деформационных возможностей плетеного рукавного материала, позволяющая подбирать материалы для изготовления швейной оболочки с профильным сечением заданной формы.

8. Сформирована исходная информация для проектирования швейных оболочек из плетеных рукавных материалов, включающая описание внешней формы и структуры изделия, требования к материалам, конструкции и технологии изготовления.

9. Разработан метод проектирования оболочек швейных изделий из плетеных рукавных материалов на примере деталей одежды и технических изделий. Особенностью метода является проектирование сети оболочки с деформированными

ячейками, трехмерное моделирование сети для визуальной оценки, фиксация сети, определение количества слоев многослойной оболочки.

10. Разработана методика расчета и построения сети швейных оболочек из плетеного рукавного материала, позволяющая рассчитывать деформированную сеть оболочки, проводить построение сети и оценку структуры. Составленные алгоритмы расчета оболочек, основанные на итерационных методах решения и позволяющие производить расчет сети от выбранного положения окружности ячеек с заданным сетевым углом, подтвердили, что теоретические положения верны.

11. Разработан способ изготовления многослойной оболочки из плетеного рукавного материала, обеспечивающий малооперационную и ресурсосберегающую технологию изготовления швейных изделий сложной пространственной формы с осевой симметрией и профильным сечением.

12. Промышленная апробация разработанного метода проектирования и способа изготовления проведена на примере многослойной оболочки для армирования авиационной окантовки иллюминатора самолета из полимерных композиционных материалов. Результаты апробации и испытания прочностных свойств образцов показали эффективность разработанной конструкции, технологии изготовления и метода получения армирующей многослойной оболочки.

13. Ожидаемая экономическая эффективность изготовления швейных армирующих оболочек из плетеных рукавных материалов может быть достигнута обеспечением ресурсосберегающей технологии изготовления и снижением стоимости эксплуатации окантовки иллюминатора за счет уменьшения веса авиационной конструкции.

14. Перспективы развития метода проектирования швейных оболочек из плетеных рукавных материалов связаны с расширением области применения для изготовления и декоративного оформления одежды, создания герметизирующих и плотно облегающих форму элементов специальной одежды, снаряжения и изделий бытового и технического назначения. Разработка двуаксиальных оболочек из плетеных рукавных материалов является продолжением научно-исследовательских работ, посвященных проектированию и изготовлению бесшовных и малошовных оболочек швейных изделий с использованием чебышевской сети.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кушнарева О. С. Исследование процесса формообразования цельнотканых оболочек тороидально-кольцевой формы/О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев // В кн.: Непрерывное профессиональное образование в области технологии, конструирования изделий легкой промышленности: Сборник науч. статей аспирантов и молодых ученых VIII Междунар. науч.-метод. конф. - М.: Изд-во ИИЦ МГУДТ, 2007. С. 77-82.

- 0,37 п. л. (лично автором 0,2 п. л.).

2. Кушнарева О. С. Исследование и разработка конструкций тканых оболочек тороидальных технических поверхностей/ О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев, Е. Г. Андреева // Науч. ж-л «Дизайн и Технологии», - М.: Изд-во ИИЦ МГУДТ, 2007, вып. 8 (50). С. 34-38. - 0,4 п. л. (лично автором 0,2 п. л.).

3. Кушнарева О. С. Внедрение текстильных и швейных технологий в авиационную промышленность/ Е. М. Базаев, Е. Г. Андреева, Д. И. Еремкин, Е. А. Якимова, В. Б. Литвинов, М. С. Токсанбаев, О. С. Кушнарева //Швейная промышленность. - 2008. - № 5. С. 42-43. - 0,18 п. л. (лично автором 0,03 п. л.) (из перечня ВАК).

4. Кушнарева О. С. Разработка технологии изготовления тканого армирующего каркаса технической детали/ Ю. В. Морозова, О. С. Кушнарева, Д. И. Еремкин // Сборник докладов 62 науч. конф. студентов и аспирантов «Молодые ученые - XXI веку». - М.: Изд-во ИИЦ МГУДТ, 2010, С. 132. - 0,06 п. л. (лично автором 0,02 п. л.).

5. Кушнарева О. С. Формообразование однослойных оболочек из рукавных тканей: Сборник докладов междунар. науч.-практ. конф. «Нано-, био-, информационные технологии в текстильной и легкой промышленности» («Текстильная химия - 2011»). - Иваново: Изд-во «Иваново», 2011. С. 108-109. - 0,12

п. л. (лично автором 0,12 п. л.).

6. Кушнарева О. С. Проектирование тканевых оболочек тороидально-кольцевых технических поверхностей/ О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев // В кн.: Торовые технологии: Сборник докладов 7-й междунар. науч.-практ. конф. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2011. С. 135-138. - 0,31 п. л. (лично автором 0,2 п. л.) (из перечня ВАК).

7. Кушнарева О. С. Исследование формообразования и проектирование оболочек из рукавных тканей / О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев// Всероссийский конкурс науч.-исследоват. работ студентов и аспирантов в области технических наук в рамках Всероссийского фестиваля науки. - Москва, ГОУ ВПО МГУДТ, 2011.

8. Кушнарева О. С. Развитие технологий изготовления деталей из ПКМ / О. С. Кушнарева, С. А. Белов, Д. Ю. Рябовол, Д. И. Еремкин, О. В. Скиба, А. В. Васечкин, П. В. Шершак // Ж-л «Композиты 21 век». - М.: Изд-во: ООО «ИД «Композиты 21 век», 2011, вып. 7. С. 12-16. - 0,69 п. л. (лично автором 0,12 п. л.).

9. Кушнарева О. С. Пат. 2481954 Российская Федерация, МПК В 32 В 5/13, В 29 В 11/16, В 29 С 63/22. Способ изготовления корпусных деталей из композиционных материалов и композиционная окантовка иллюминатора, полученная таким способом/ И. С. Карпейкин, О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев, О. В. Скиба, А. В. Васечкин, заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество «Национальный институт авиационных технологий» (ОАО НИАТ). — № 2011148949; заявл. 01.12.2011; опубл. 20.05.2013. - 20 е.: ил. - 1,25 п. л. (лично автором 0,31 п. л.).

10. Кушнарева О. С. Применение плетеных рукавных тканей для изготовления швейных изделий/ В. И. Храмова, О. С. Кушнарева //Сборник докладов 64 науч. конф. студентов и аспирантов «Молодые ученые XXI веку». - М.: Изд-во ИИЦ МГУДТ, 2012. С. 13 7. - 0,06 п. л. (лично автором 0,03 п. л.).

11. Кушнарева О. С. Формообразование оболочек из плетеных рукавных тканей/ О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев //Научный ж-л «Дизайн и Технологии», — М.: Изд-во МГУДТ, 2012, вып. 28 (70). - С. 41-45. - 0,37 п. л. (лично автором 0,2 п. л.) (из перечня ВАК).

12. Кушнарева О. С. Проектирование геометрии сети тороидально-кольцевых оболочек из плетеных рукавных материалов/ О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев // Научный ж-л «Дизайн и Технологии». - М.: Изд-во МГУДТ, 2013, вып. 33 (75). С. 4146. - 0,62 п. л. (лично автором 0,32 п. л.) (из перечня ВАК).

Кушнарева Ольга Сергеевна

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ОБОЛОЧЕК ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЛЕТЕНЫХ РУКАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Усл.-печ. 1,0 п.л. Тираж 80 экз. Заказ № 140-Т Информационно-издательский центр МГУДТ 117997, г. Москва, ул. Садовническая, 33, стр. 1 Тел/факс (495) 506 72 71 e-mal: rfrost@vandex.ru Отпечатано в ИИЦ МГУДТ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ

На правах рукописи

04201363833

КУШНАРЕВА Ольга Сергеевна

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБОЛОЧЕК ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЛЕТЕНЫХ РУКАВНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Специальность 05.19.04 «Технология швейных изделий»

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель кандидат технических наук, Базаев Е. М.

Москва-2013

Содержание

Стр.

Введение................................................................................. 4

1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФОРМЫ................................. 11

1.1 Методы проектирования и способы изготовления швейных оболочек.... 11

1.2 Анализ возможности изготовления швейных оболочек сложной пространственной формы из плетеных рукавных материалов............... 13

1.3 Особенности проектирования и способы изготовления швейных

армирующих оболочек.................................................................... 29

Выводы.................................................................................... 39

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДВУХМЕРНЫХ И ТРЕХМЕРНЫХ ОБОЛОЧЕК ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЛЕТЕНЫХ РУКАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ...................... 41

2.1 Исследование способов получения тороидально-кольцевых оболочек..... 41

2.2 Исследование геометрии сети и механизма формообразования плоских кольцевых оболочек из плетеных рукавных материалов....................... 50

2.3 Исследование геометрии сети и механизма формообразования трехмерных оболочек из плетеных рукавных материалов.................... 62

2.4 Исследование геометрии сети и механизма формообразования оболочек одежды из плетеных рукавных материалов...................................... 67

2.5 Разработка методики расчета диаметра и оценки деформационных

возможностей плетеного рукавного материала................................. 72

Выводы................................................................................... 76

3 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДВУХМЕРНЫХ И ТРЕХМЕРНЫХ ОБОЛОЧЕК ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЛЕТЕНЫХ РУКАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ...................................................... 78

3.1 Формирование исходных данных для проектирования оболочек........... 79

3.2 Разработка метода проектирования оболочек швейных изделий из плетеных рукавных материалов.................................................... 82

3.3 Разработка способа математического описания и расчета геометрии

сети оболочек из плетеных рукавных материалов.............................. 92

3.4 Разработка алгоритмов расчета для автоматизированного

проектирования геометрии сети.................................................... 103

Выводы.................................................................................... 108

4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ШВЕЙНОЙ ОБОЛОЧКИ

ИЗ ПЛЕТЕНОГО РУКАВНОГО МАТЕРИАЛА.................................. 110

4.1 Разработка способа изготовления многослойной швейной оболочки из плетеного рукавного материала.................................................... 110

4.2 Разработка методики изготовления однослойной швейной оболочки из плетеного рукавного материала..................................................... 118

4.3 Промышленная апробация результатов исследования и внедрение в

производство............................................................................ 119

Выводы................................................................................... 138

Общие выводы по работе............................................................ 140

Список литературы.................................................................... 143

ПРИЛОЖЕНИЕ А Расчет сети швейных оболочек............................ 152

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Разработка конструкции многослойной оболочки для

армирования авиационной окантовки иллюминатора......................... 156

ПРИЛОЖЕНИЕ В Прочностной анализ технических изделий

армированных оболочками.......................................................... 161

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Изготовление образцов окантовки иллюминатора

самолета................................................................................. 184

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Испытания плоских кольцевых образцов............... 187

Введение

Научно-технические достижения последних десятилетий привели к расширению ассортимента швейных оболочек за счет использования в различных сферах промышленности.

При проектировании одежды и технических оболочек существует ряд сходных проблем, связанных с большой материалоемкостью и трудоемкостью изготовления, недостаточным учетом структурных и физических свойств материалов. Отсутствие такой информации не позволяет проектировать изделия определенной формы поверхности с учетом деформации структуры материала. В связи с этим, актуальным является поиск решений, универсальных для швейных изделий различного назначения. Актуальность проблемы подтверждается возросшими требованиями к эксплуатационным характеристикам оболочек.

Особую сложность при проектировании и изготовлении представляют швейные изделия с замкнутым контуром и осевой симметрией: при повороте на любой угол вокруг оси свойства оболочки должны оставаться постоянными. Данные характеристики являются общими как для одежды, так и для технических изделий. Такие требования могут предъявляться при изготовлении специальной одежды, средств индивидуальной защиты, различного снаряжения и т. д.

Требования к конструкции и технологии изготовления технических швейных оболочек связаны с особенностями материалов, способами формообразования и условиями эксплуатации изделий. Их специфическими характеристиками являются объемная форма с профильным сечением и упорядоченной структурой взаимосвязанных элементов, подчиненной внешней замкнутой форме. Изготовление оболочек усложняется условием недопустимости членений и швов, пересекающих замкнутый контур, что вызвано осевой симметрией.

Одним из таких изделий технических изделий является оболочка для армирования тороидально-кольцевых деталей, используемых в авиации, судостроении и других технических областях. Разработка способа

проектирования и изготовления этих изделий имеет большое значение, так как позволяет снизить вес технических конструкций и сократить материалоемкость производства. Для одежды это также представляет определенный теоретический и практический интерес.

Существующие технологии изготовления оболочек мало приспособлены для выполнения комплекса условий и получения тороидально-кольцевых изделий с требованиями, обеспечивающими прочность при эксплуатации.

Решению этой задачи способствует использование плетеных рукавных материалов, представляющих собой замкнутую в одном координатном направлении чебышевскую сеть. Структура таких материалов предоставляет широкие возможности для формообразования оболочек. Однако в настоящее время отсутствуют способы проектирования и изготовления швейных изделий, позволяющие учитывать структурные свойства плетеных рукавов.

Необходимость разработки универсального метода проектирования конструкции и технологии изготовления швейных оболочек бытового и технического назначения из плетеных рукавных материалов вызвана растущими требованиями к эксплуатационным свойствам замкнутых кольцевых изделий с профильными сечениями.

Цель работы: является разработка метода проектирования и способа изготовления оболочек с заданными эксплуатационными характеристиками из плетеных рукавных материалов, позволяющих усовершенствовать технологию изготовления и качество швейных изделий.

Для достижения поставленной цели в работе выполнено:

- анализ современных методов проектирования и способов изготовления швейных оболочек замкнутой кольцевой формы для одежды и тороидально-кольцевых изделий технического назначения;

- экспериментальное исследование способов изготовления тороидальных оболочек из ткани и плетеного рукавного материала;

- исследование способов переплетения нитей тороидально-кольцевых оболочек с учетом топологических свойств;

- исследование геометрии сети и механизмов формообразования двумерных и трехмерных оболочек из плетеных рукавных материалов;

- разработана методика расчета диаметра плетеного рукавного материала и оценки его деформационных возможностей;

- сформирована исходная информация для проектирования оболочек из плетеных рукавных материалов с учетом особенностей внешней формы изделия и свойств используемого материала;

- разработан метод проектирования швейных оболочек из плетеных рукавных материалов для использования при изготовлении одежды и технических изделий;

- разработан способ математического описания и построения сети и составлены алгоритмы расчета сети для автоматизированного проектирования оболочек из плетеных рукавных материалов;

- разработан способ изготовления многослойной швейной оболочки из плетеного рукавного материала для изделий технического назначения;

- промышленная апробация разработанного метода проектирования и способа изготовления на примере многослойной оболочки для армирования окантовки иллюминатора самолета.

Объектом исследования выбраны процессы проектирования и изготовления швейных оболочек замкнутой формы с заданными эксплуатационными требованиями для использования в одежде и технических изделиях. Предметом исследования являются детали швейных изделий из плетеных рукавных материалов.

Методы и средства исследования. В работе использованы методы теоретического анализа, общего системного подхода, экспериментальное моделирование с последующей обработкой результатов, математическое моделирование геометрических сетей, прикладное программное обеспечение, современные методы и технические средства исследования свойств текстильных материалов.

Научная новизна работы состоит в:

- установлении зависимости геометрии замкнутой чебышевской сети от внешней формы оболочки;

- разработке метода проектирования оболочек швейных изделий бытового и технического назначения из плетеных рукавных материалов;

- разработке способа изготовления малошовных оболочек с замкнутым контуром и профильным сечением;

- создании новых видов плоских кольцевых оболочек с деформированной структурой для использования в изделиях различного назначения.

Практическая значимость работы состоит в разработке:

- методики выбора плетеного рукавного материала для изготовления оболочки заданной формы на основе расчета диаметра и деформационных свойств;

- методики моделирования сети двухмерных и трехмерных оболочек швейных изделий из плетеных рукавных материалов;

- технологии изготовления оболочек швейных изделий для армирования тороидально-кольцевых деталей из полимерных композиционных материалов.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформированных в диссертации, подтверждается согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, современными методами их решения, использованием известных положений фундаментальных наук и результатами промышленной апробации разработанных методик.

Апробация результатов работы. Практическая значимость работы подтверждена результатами ее промышленных испытаний в условиях ОАО «НИАТ» (г. Москва), протоколом испытаний в НПО «Технология» (г. Обнинск) и патентом РФ на изобретение «Способ изготовления корпусных деталей из композиционных материалов, и композиционная окантовка иллюминатора, полученная таким способом» № 2481954 от 01.12.2011.

Основные положения исследований докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на межвузовских и научно-практических

конференциях, а также на заседаниях кафедры Художественного моделирования, конструирования и технологии швейных изделий МГУДТ (г. Москва, 2009-2013 гг.).

Публикации. Основные положения и результаты научного исследования изложены в четырнадцати публикациях общим объёмом 5,68 п.л. (из них авторских - 2,43 п.л.), в том числе четыре работы опубликовано в изданиях, входящих в перечень, определенных ВАК Минобрнауки:

1. Кушнарева О. С. Исследование процесса формообразования цельнотканых оболочек тороидально-кольцевой формы/ О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев //В кн.: Непрерывное профессиональное образование в области технологии, конструирования изделий легкой промышленности: Сб. науч. статей аспирантов и молодых ученых VIII Междунар. науч.-метод. конф. - М.: Изд-во ИИЦ МГУДТ, 2007. С. 77-82. - 0,37 п. л. (лично автором 0,2 п. л.).

2. Кушнарева О. С. Исследование и разработка конструкций тканых оболочек тороидальных технических поверхностей/ О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев, Е. Г. Андреева // Науч. ж-л «Дизайн и Технологии», - М.: Изд-во ИИЦ МГУДТ, 2007, вып. 8 (50). С. 34-38. - 0,4 п. л. (лично автором 0,2 п. л.).

3. Кушнарева О. С. Внедрение текстильных и швейных технологий в авиационную промышленность/ Е. М. Базаев, Е. Г. Андреева, Д. И. Еремкин, Е. А. Якимова, В. Б. Литвинов, М. С. Токсанбаев, О. С. Кушнарева //Швейная промышленность. - 2008. - № 5. С. 42-43. - 0,18 п. л. (лично автором 0,03 п. л.) (из перечня ВАК).

4. Кушнарева О. С. Разработка технологии изготовления тканого армирующего каркаса технической детали/ Ю. В. Морозова, О. С. Кушнарева, Д. И. Еремкин // Сб. докладов 62 науч. конф. студентов и аспирантов «Молодые учёные - XXI веку». - М.: Изд-во ИИЦ МГУДТ, 2010, С. 132. - 0,06 п. л. (лично автором 0,02 п. л.).

5. Кушнарева О.С. Формообразование однослойных оболочек из рукавных тканей: Сб. докладов междунар. науч.-практ. конф. «Нано-, био-, информационные технологии в текстильной и легкой промышленности»

(«Текстильная химия - 2011»). - Иваново: Изд-во «Иваново», 2011. С. 108-109. -0,12 п. л. (лично автором 0,12 п. л.).

6. Кушнарева О. С. Изготовление гибридной технической детали из текстильных материалов/ М. И. Неманихина, Д. И. Еремкин, О. С. Кушнарева // Сб. докладов 63 науч. конф. студентов и аспирантов «Молодые ученые XXI веку». - М.: Изд-во ИИЦ МГУДТ, 2011. С.137. - 0,06 п. л. (лично автором 0,02 п. л.).

7. Кушнарева О. С. Проектирование тканевых оболочек тороидально-кольцевых технических поверхностей/ О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев // В кн.: Торовые технологии: Сб. докладов 7-й междунар. науч.-практ. конф. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2011. С. 135-138. - 0,31 п. л. (лично автором 0,2 п. л.) (из перечня ВАК).

8. Кушнарева О. С. Исследование формообразования и проектирование оболочек из рукавных тканей/ О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев // Всероссийский конкурс науч.-исследоват. работ студентов и аспирантов в области технических наук в рамках Всероссийского фестиваля науки. - Москва, ГОУ ВПО МГУДТ, 2011. - 1 п. л. (лично автором 0,6 п. л.).

9. Кушнарева О. С. Развитие технологий изготовления деталей из ПКМ/ О. С. Кушнарева, С. А. Белов, Д. Ю. Рябовол, Д. И. Еремкин, О. В. Скиба, А. В. Васечкин, П. В. Шершак //Ж-л «Композиты 21 век». - М.: Изд-во: ООО «ИД «Композиты 21 век», 2011, вып. 7. С. 12-16. - 0,69 п. л. (лично автором 0,12 п. л.).

10. Кушнарева О. С. Пат. 2481954 Российская Федерация, МПК В 32 В 5/13, В 29 В 11/16, В 29 С 63/22. Способ изготовления корпусных деталей из композиционных материалов и композиционная окантовка иллюминатора, полученная таким способом/ Карпейкин И. С., Кушнарева О. С., Базаев Е. М., Скиба О. В., Васечкин А. В., заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество «Национальный институт авиационных технологий» (ОАО НИАТ). -№ 2011148949; заявл. 01.12.2011; опубл. 20.05.2013.-20 е.: ил. - 1,25 п. л. (лично автором 0,31 п. л.).

11. Кушнарева О. С. Применение плетеных рукавных тканей для изготовления швейных изделий/ В. И. Храмова, О. С. Кушнарева // Сб. докладов 64 науч. конф. студентов и аспирантов «Молодые ученые XXI веку». - М.: Изд-во ИИЦ МГУДТ, 2012. С. 137. - 0,06 п. л. (лично автором 0,03 п. л.).

12. Кушнарева О. С. Формообразование оболочек из плетеных рукавных тканей/ О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев //Научный ж-л «Дизайн и Технологии», -М.: Изд-во МГУДТ, 2012, вып. 7. С. 38-42. - 0,37 п. л. (лично автором 0,2 п. л.) (из перечня ВАК).

13. Кушнарева О. С. Garment decoration with elements of reinforcing structures of insect wings (Декорирование одежды элементами армирующих структур крыльев насекомых) / О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев, Д. И. Еремкин, Т. В. Руднева //Сб. докладов 3-й междунар. конф. "Development trends in Textile Industry, Textile Design, Technology and Management". - Белград: Изд-во The College of Textile Design, Technology and Management, 2012, вып. 7. С. 36-38. -0,19 п. л. (лично автором 0,06 п. л.).

14. Кушнарева О. С. Проектирование геометрии сети тороидально-кольцевых оболочек из плетеных рукавных материалов/ О. С. Кушнарева, Е. М. Базаев //Научный ж-л «Дизайн и Технологии». - М.: Изд-во МГУДТ, 2013,

. вып. 8. С. 34-40 - 0,62 п. л. (лично автором 0,32 п. л.) (из перечня ВАК).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа выполнена на 195 страницах и состоит из введения, четырех глав, выводов по главам и работе в целом, библиографического списка и 5 приложений. Основные результаты работы изложены на 151 странице, в том числе содержат 89 рисунков и 6 таблиц. Приложения представлены на 44 страницах. Библиографический список составляет 84 наименования.

1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФОРМЫ

1,1 Методы проектирования и способы изготовления швейных оболочек

Научно-технические достижения последних десятилетий привели к расширению ассортимента швейных оболочек за счет использования в различных сферах промышленности. В условиях швейного производства, которое характеризуется наличием подготовительно-раскройных, соединительных (ниточных, клеевых, сварных, заклепочных) и стабилизирующих форму операций, в настоящее время изготавли�