Специализированное программное обеспечение для расчета параметров конструкции теплозащитной одежды

Размещено на http://www.allbest.ru/

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ КОНСТРУКЦИИ ТЕПЛОЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ

Черунова И.В.

Annotation

The article is concerned with the development of software directed on calculation of the most efficient value of the heat resistance. It allows to take into account and use all main parameters, influenced on choice of the engineering decision.

Основная часть

Теплозащитная одежда включает в себя многослойный пакет материалов, который должен обеспечивать комплексную защиту человека от внешнего воздействия среды. Воздействие среды объединяет в себе совокупность факторов, воздействие которых может оказывать вредное (зачастую опасное) влияние на организм и здоровье человека [1]. К таким воздействиям следует отнести: температурный режим среды, ветер, влажность и их сочетания. Как правило, климатическое описание окружающей среды определяется первоочередными параметрами, характеризующими перечисленные выше факторы: температура воздуха, , ?С и скорость движения воздуха, , м/с.

Для эффективной защиты человека от холода и ветра служит теплозащитная одежда, параметры которой должны быть рассчитаны с учетом всех перечисленных факторов, а также с учетом характеристик материалов, используемых при проектировании и производстве. Основными характеристиками материалов такой одежды следует считать следующие: тепловое сопротивление, , Вт/м?С; толщина, , м; воздухопроницаемость, , дм³/(м²с).

Все отмеченные аспекты лежат в основе проектных работ в рамках современного швейного производства. Для обеспечения быстрого реагирования швейного предприятия на потребности рынка существенное значение имеет гибкая, быстро реализуемая конструкторская подготовка производства, где основу такого результата обеспечивает использование современных компьютерных технологий - систем автоматизированного производства (САПР) одежды.

На сегодняшний день существует большой ряд САПР одежды, которые позволяют решать комплекс проектных задач по созданию технической документации на изготовление швейных изделий. Однако проектированию теплозащитной одежды ни в одной САПР адресного внимания до сегодняшнего дня в достаточной степени не уделено. Возможно, это связано с необходимостью унификации программных продуктов и, тем самым, с расширением круга потенциальных их потребителей. Однако такой подход оставляет нерешенным важнейшую проблему проектирования одежды - снижение влияния субъективного фактора проектировщика на результаты проектирования. На примере конструирования теплозащитной одежды в САПР можно отметить, что исходные параметры для разработки чертежей формируются инженером на основе собственной интуиции и профессионального опыта. Именно снижение степени влияния субъективного фактора человека на результаты проектирования одежды для защиты от климатических воздействий (холода и ветра) и является целью разработки нового специализированного программного обеспечения.

Конструирование швейных изделий, включая теплозащитную одежду, базируется на использовании размерных признаков и расчете конструктивных прибавок [2].

Этап поиска рациональных конструктивных прибавок для разработки конструкции изделия является наиболее зависимым от ряда предварительных вычислений, аналитических выводов, систематизации различного материала по вопросам материаловедения швейного производства и гигиены труда и основан на трудоемких опытно-аналитических расчетах.

Размещено на http://www.allbest.ru/

новая область автоматизации проектных работ;

Рисунок 1 Разделы проектных работ в конструировании теплозащитной одежды

Проведя ряд аналитических и экспериментальных исследований, получены методические рекомендации для расчета динамической прибавки на свободное облегание, которая заложена в систему автоматизированных расчетов. Искомой остается величина прибавки на толщину пакета материалов, которая должна быть рассчитана в рамках специализированного блока САПР теплозащитной одежды на основе разработанной математической модели системы «человек - одежда - окружающая среда». Получив эти данные, конструктор может непосредственно приступать к определению декоративных прибавок, не затрачивая время на расчет необходимого значения прибавок для условия эксплуатации теплозащитного изделия.

Для решения поставленной задачи на основе использования положений математического моделирования был разработан алгоритм автоматизации процесса расчета прибавки на толщину пакета материалов и, соответственно, полной конструктивной прибавки на свободное облегание к участку конструкции. Все языковые конструкции были портированы в среду визуальной разработки «Borland С Builder 5.0».

Реализация математической модели системы "Человек-одежда-среда" с учетом асимметричной топографии теплопродукции человека позволила рассчитать конструктивные данные, необходимые для проектирования теплозащитного костюма [3].

С этой целью было разработано программное обеспечение по реализации данной модели, рабочий интерфейс которой представлен на рис. 2.

Рисунок 2 Рабочий интерфейс программы расчета параметров слоев теплоизоляции человека

Для реализации программного обеспечения был использован математический аппарат символьного решения задач - «Maple 7.0».

Исходными данными для программного блока проектирования являются: геометрические параметры туловища человека, материал, из которого будет создано изделие, климатические условия окружающей среды (скорость ветра, температура окружающей среды), в которой предполагается эксплуатация новой модели теплозащитной одежды, вид выполняемых работ, учитывающий соответственные энергозатраты человека, что является непосредственным показателем для расчета параметров теплоизоляционных слоев. Выходными данными рабочего блока данной программы является перечень значений конструктивных прибавок, используемым в дальнейшем для автоматизированного проектирования одежды.

Разработанное программное обеспечение представляет собой специализированный модуль САПР теплозащитной одежды и существенно снижает степень влияния субъективного фактора, зависящего от опыта проектировщика, а также время предварительных расчетов в общем комплексе инженерных работ.

Литература

компьютерный теплозащитный одежда программа

1. Афанасьева Р.Ф. Гигиенические основы проектирования одежды от холода. М.: Легкая индустрия, 1977. 136с.

2. Коблякова Е.Б. Конструирование одежды с элементами САПР. М.: Легпромбытиздат, 1988. 464с.

3. Черунова И.В., Бахвалов Ю.А., Бринк И.Ю., Филькин Г.В., Кудрявцев В.И., Кудрявцева Г.В. Методический подход к математическому моделированию процессов теплообмена системы «Человек-термозащитная одежда-среда» // Моделирование. Теория, методы и средства: Материалы I Междунар. науч.практ. конф. 11 апреля 2001 г. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2001. С. 4-5.