close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

bd000102682

код для вставкиСкачать
На ^авах рукописи
\
САВЧЕНКОВ
Игорь Евгеньевич
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДЕЖДЫ
НА Ф И Г У Р Ы ШШАЛИДОВ С ПАТОЛОГИЧЕСКИМИ
И З М Е Н Е Н И Я М И ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И О С А Н К И
Специальность 05.19.04. - Технология швейных изделий
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Санкт-Петербург
2005
smdL
SJl^ ( S J 7
^■'^ imaeax рукописи
САВЧЕНКОВ
Игорь Евгеньевич
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДЕЖДЫ
НА Ф И Г У Р Ы ИНВАЛИДОВ С П А Т О Л О Г И Ч Е С К И М И
И З М Е Н Е Н И Я М И ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ОСАНКИ
Специальность 05.19.04. - Технология швейных изделий
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Санкт-Петербург
2005 ,
mmi
гaoo Id выполнена В Санкт-Петербургском государственном университете техноло! ии
и дизайна на кафедре конструирования и технологии швейных изделий.
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор
Сурженко Евгений Яковлевич
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор
Смирнова Надежда Анатольевна
кандидат технических наук, доцент
Козлова Евгения Валентиновна
Московский государственный
университет дизайна и технологии
Ведущая организация:
Защита диссертатщи состоится « ^ » декабря 2005 года в М час. на заседании диссер­
тационного совета Д 212.236.02 при Санкт-Петербургском государственном универ­
ситете технологии и дизайна по адресу:
191186, CaincT-Пстербург, ул. Б. Морская, д. 18, ауд. 241.
С текстом диссерта1Д1И можно оэнакомиться в библиотеке утшерситета.
Автореферат разослан «:^» ноября 2005 года
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор технических наук, профессор
^^.
^^^^е>
РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ
БИБЛИОТЕКА^
CnerepqwrXryC.
09 ieO/«W^'^'j,
-
— w . i£
1!>£.^-,
-ТЕ.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
AKmyojibHOcntb. Проблема производства одежды для инвалидов не получила
должного развития не шлько в Российской Федерации, но и за рубежом. И если в
России в настоящее время функционируют свыше 200 предприятий по производству
ортопедической обуви, то производство функциональной одежды для данной катего­
рии лиц осуществляется в ограниченном количестве лишь в лабораториях при про­
тезно-ортопедических центрах, или в специализированных ателье.
Сложность организации производства одежды для инвалидов и, в особенности,
для инвалидов-ампутантов и лиц с дефектами плечевого пояса заключается, прежде
всего, в многоцелевом характере процесса проектирования изделий рассматриваемой
ассортиментной группы. С одной сгороны, эта одежда должна соответствовать эсте­
тическим требованиям и не подчеркивать инвалидность потребителя. С другой обеспечивать возможность самоешятельного (или при минимальной помощи) поль­
зования этой одеждой при снятии и надевании, а также соответствие изделия физио­
логическим и гигиеническим потребностям человека. При этом разрабо1ка ориги­
нальных решспий, как правило, осущесхвляется с учетом взаимосвязей элеменюв
системы «человек-протез-одежда». Данное направление работ получило развитие в
разработках функционально-эстетической одежды как средства бытовой реабилита­
ции и социальной адаптации инвалидов (В.М.Волкова, 1996).
С позиций технологии швейных изделий особо следует отметить сложность
конструкторской подготовки производства одежды для инвалидов с патологическими
изменениями опорной поверхности и осанки. Традиционные методики конструирова­
ния и программы их антропометрического обеспечения часто оказываются несостоя­
тельными для конкретных проектных ситуаций, поскольку их разработка ориентиро­
валась на фигуры условно-типового телосложения. В этих условиях качество конст­
рукторской разработки существенным образом зависит от опы1а и квалификации
проектировщика, от его умения формировать эмпирические алгоритмы обеспечения
соразмерности одежды в практически не систематизируемом множестве проектных
ситуаций.
Актуальность совертпенствования методов конструкторской подготовки произ­
водства одежды для инвалидов обусловливается и частой необ?^одимостью реализа­
ции заказа на изготовление одежды в дистанционном режиме в связи с ограниченны­
ми двигательными возможностями конкретного индивида или удаленности его ме­
стожительства от предприятия-изготовителя.
Наиболее эффективным выходом из сложившейся ситуации является использо­
вание новых информационных технологий, принципиально меняющих методологию
проектирования на этапах его антропометрического обеспечения и построения ис­
ходных модельных конструкций. Целесообразность использования технологических
возможностей системы трехмерного проектирования (Н.Н. Раздомахин, А.Г. Басуев,
Е.Я. Сурженко, 1995-2005), объективизирующих процесс построения разверток дета­
лей силуэтных конструкций плечевой одежды за счет осознанного варьирования па­
раметров их формообразования, представляется несомненной.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом
госбюджетных НИОКР СП1 УТД 2001-2004 гг. (тема 6.030) и в рамках комплекса
НИОКР, выполненных в 2003-2004 гг. по гранту Министерства образования Р Ф «Раз­
работка методологии конструкторской подготовки производства одежды с использо­
ванием системы трехмерного авто.ма1изированного проектирования» (шифр гранта Г
02-10.4-3276).
Цель и задачи работы. Основной целью работы являлась разработка процесса
и совершенствование методов конструкторской подгоговки производства одежды для
инвалидов-ампутагггов в условиях дистанционного формирования заказов на ее изго­
товление.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие научные и
технические задачи:
• установление количественного состава исследуемой группы инвалидов и его со­
циально-экономического положения в современных условиях жизнедеятельности;
• анализ методик и программ антропометрического обеспечения процесса проекти­
рования одежды для ампутантов;
• исследование антропоморфологических особенностей фигур инвалидов;
• адаптация технологии бесконтактного измерения внешней формы тела человека
для целей проектирования одежды для инвалидов,
• разработка алгоритмов трехмерного проектирования плечевой одежды на морфо­
логически измененные фигуры инвалидов;
• разработка приспособления для маскировки дефектов (воссоздания) опорной по­
верхности фигуры для плечевой одежды;
• исследование параметров формоустойчивости пакета материалов для изготовле­
ния приспособлений для маскировки дефектов плечевой поверхности;
• апробация предложенного технологического процесса конструкторской подготов­
ки при разработке одежды для инвалидов различных половозрастных групп.
Объектами исследования в работе выбраны: процесс проектирования одежды
на морфологически измененные фигуры инвалидов; функциональные решения одеж­
ды для ампутантов; способы задания антропометрических данных с последующим
отражением в конструкции одежды; качество посадки изделий на фигурах инвалидов
Методы и средства исследований. В работе использована общая методология
системного подхода к вопросам проектирования одежды, объемное макетирование и
инженерные методы получения разверток деталей одежды, в том числе метод бескон­
тактного снятия проекционных размерных признаков и система трехмерного автома­
тизированного проектирования одежды (СТАПРИМ); методы и средства теоретиче­
ской механики и сопротивления материалов. В работе использовались пакеты при­
кладных программ PhotoShop, CoralDraw, Microsoft Exel, Math Cad.
Научная новизна работы заключается в следующем:
• предложена концептуальная последовательность этапов проектирования одежды
для инвалидов с использованием новых компьютерных технологий;
• выявлены, на основе обобщения данных антропометрических измерений фигур
инвалидов, существенный полиморфизм и выраженная асимметричность фигур ампу­
тантов;
• систематизированы параметры и средства формообразования плечевой одежды
для морфологически измененных фигур инвалидов;
• разработаны алгоритмы трехмерного проектирования одежды для инвалидов с
патологическими изменениями опорной поверхности и осанки;
• разработано новое приспособление для воссоздания и (или) маскировки дефектов
плечевой поверхности;
• предложена новая технология изготовления пакета материалов с заданными па­
раметрами формоустойчивости;
Новизна рагфаботанною маскируюи1его приспособления и предложенного па­
кета материалов подтверждена выдачей патентов Р Ф на изобретения № № 2219812,
2242150.
Практическая значимость результатов работы.
Предложенные в диссертации методические разработки в области антропомет­
рического обеспечения и трехмерного автоматизированного проектирования опежлы
для ампутантов позволяют обеспечить получение хорошего внешнего вида изделий
при высоком уровне их антропометрического соответствия размерам и форме фигур
инвалидов, повысить эффекгавность процесса проектирования за счет использования
компьютерных технологий и сокращения продолжихельности макетной проработки
изделий или ее исключение при дистанционной реализации заказа на разработку.
Разработанное приспособление для маскировки дефектов опорной поверхности
позволяет расширить возможности использования инвалидами одежды серийного
производства.
Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссер­
тационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку
на 6-й и 8-й международных научно-технических конференциях «Мода и дизайн: ис­
торический опыт- новые технологии» (Санкт-Петербург, 2003, 2005), научнометодических семинарах и заседаниях кафедры конструирования и технологии швей­
ных изделий С П Г У Т Д (2002, 2005).
Результаты работы внедрены в учебный процесс подготовки студентов специ­
альности 260902 по дисциплинам «Консфуирование одежды различного назначения»
и «САПР одежды».
Апробация основных компонентов разработанного подхода к проектированию
одежды для инвалидов осуществлялась при разработке конструкций и изготовлении
опытньгх образцов плечевой одежды для пациентов с ампутационными дефектами и
патологическими изменениями осанки в условиях лаборатории Ф Г У «СПб РЩЭР
им. Альбрехта Роздрава».
Публикации. Основные результаты выполненных исследований опубликованы
в 6 печатных работах.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа со­
стоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Ра­
бота содержит 130 страниц машинописного текста, в число которых входят 40 рисун­
ков и 10 таблиц. Библиографический список содержит 97 наименований работ.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы диссертапионной работы, сформу­
лированы цели, основные задачи и методы исследований, отражены научная новизна
и практическая значимость работы.
В первой главе на основе анализа литературных источников рассматривается
комплекс задач адресного проектирования одежды для людей с дефектами верхних
конечностей, их частичной или полной амп>'тацией, а также возможным отс>тствием
костей плечевого пояса.
В первую очередь была дана характеристика данным, позволившим отразить
истинные численные показатели инвалидов в стране и зрудности их учета, уровень их
финансирования государством, принимаемые средства для улучшения качества их
жизни, а также установить организации, непосредственно определяющие потребность
в протезно-ортопедических изделиях и распределяющие их среди инвалидом. Все пе­
речисленные условия необходимы для интеграции инвалидов в общество.
Существующая система финансового обеспечения и поддержки инвалидов
представлена на рисунке 1.
ФИНЛИГОВОЕ ObLCl IL'ffiHHE ПОЛИТ ИКИ
Г0СУДЛРС1ВА в ОТНОШГНИИ
1тА;ШД0В из Ф Е Д Ь Р А Л Ы Ю Г О
БЮДЖЕ1Л
<*"
□ *=ЯЧ'^ьная профамма
дсш-инв<и1иды
Щ Компенсация рашицы в цене
за протезирование
Щ Федеральная программа
"Социальная подаержка
инвалидов"
Щ Финансирование Института
реабилитации иивалилов в
г Волоколамске
g ] Единовременная помощь Ц
протешо-ортопедическим
предприятиям на пополнение оборотных средств
Выпуск литературы для слепых и внедрение инноваци
онных средств обеспечения
инвалидов по зрению
Ш Протезирование и и з г о д Содержание стационарных
товление протешо-ортопеучрежлений соц обслуживадических ИJдeлий
ния
В
Содержание стациотров сложного протезирования
Рисунок 1 - Структура финансирования федеральных программ обеспечения и поддержки инвалидов
Анализ особенностей телосложения ампутантов выявил наиболее часго встре­
чающиеся отклонения, вызванные амп)'тацией и зависящие от ее степени и уровня
Полученные данные позволили определить и охарактеризовать существенные морфо­
логические изменения фигур, тем самым доказав необходимость самостоятельного
рассмотрения процесса проектирования швейных изделий для инвалидов.
Проведена систематизация протезно-ортопедических изделий (ПОИ), разрабо­
танных с учетом особенностей телосложения инвалидов с дефектами верхних конеч­
ностей (А.Ф. Белостоцкий, П.М. Шевченко, А.Е. Цукерман, 1947).
Рассмотрены 8 основных видов ПОИ и предложена их укрупненная классифи­
кация по назначению, способу применения, по виду поражения конечностей и по спо­
собу их крепления на теле ампутанта.
Выполнен ретроспектитгай анализ направлений развития ассортимента одеж­
ды для инвалидов, которыми занимались ученые России, Германии, С Ш А , Финлян­
дии, Англии. Отличительной особенностью всех видов предложенных в X I X в. швей­
ных изделий являлись объёмность форм и местоположение застежки, с целью обеспе­
чения самостоятельности при надевании и снятии одежды.
Начиная с 1920 г. до первой половины 70-х гг. X X века, процесс реабилитации
представлял собой индивидуальную подгонку массовой одежды, разработку специ­
альных приспособлений, а также целенаправленное создание одежды с учёгом забо­
леваний или дефектов конечностей Подобные разработки проводились Эрлахером,
Хефтманом, Бизальским и др. (1914), позже Л.П. Николаевым, Н.А. Шенком (1946).
В настоящее время работы продолжаются В.М. Волковой в Ф Г У «СПб ПЦЭР
им Альбрехта Роздрава» в следующих направлениях:
• создание комплектов одежды (верхней, нательной) на все сезоны года для всех
половозрастных групп инвалидов (мужское пальто, мужской летний костюм, функ­
циональные брюки, юбки);
• использование современного ассортимента тканей и фурнитуры.
• создание специальных удобных ветналок и др>гих приспособлений для надева­
ния-снятия одежды (верхней, нательной, носков и т п.)
Рассмотрены проблемы атропометрического обеспечения процесса проекти­
рования одежды для инвалидов, вызванные невозможностью использования извесгных методов снятия размерных признаков, адаптированных для физическиполноценных, условно-типовых и симметричных фигур Для численного подтвер­
ждения и определения отклонений размерных признаков от стандартных значений
(Т| типов) были сопосгавлены абсолютные значения индивидуальных размерных при­
знаков (Т, „,а„в) и инвалидов, дифференцированно по левой и правой сторонам тела.
Полученные результаты для коэффициента отклонения (к„„^,) рассчитаны по формуле
т. -г,
•^„г... -—=
'-^хЮОХ и представлены на диаграмме изменчивости размерных призна­
ков (рис. 2).
Доказано, что одноименные антропометрические точки, необходимые для по­
строения конструкции, находятся па разных уровнях, разноудалены от сагиттальной
оси, а плоскость, проходящая через парные точки развернута под углом ц/ к трансверсальной (см., например, рис 3) Данные изменения в телосложении зависят от уровня
ампутации и до сих пор не были классифицированы и статистически обработаны, что
не позволяет учитывать их при построении конструкции Соответственно, возникает
потребность в новых автоматизированных методах задания антропометрических то­
чек, позволяющих получить максимально точную информацию о пространственной
форме фигуры человека и произвести передачу данных в систему автоматизирован­
ного проектирования одежды. Наиболее перспективным в качестве метода конструи­
рования было выбрано трехмерное проектирование, которое предполагает наличие
двух основных этапов: создание трехмерной формы одежды и получение се
шаблонов.
Левая сторона тела
Правая сторона тела
Т61
Т61
Т35
Т44
Т37
T42
141
Рисунок 2 - Изменчивость размерных признаков инвалидов
Наиболее перспективным с позиции технологических возможностей авюматизированного конструирования одежды на фигуры с существенными отклонениями от
> словно-1ИП0В0Г0 телосложения признано параметрическое трехмерное проектирова­
ние в системе «СТАПРИМ». позволяющей разраба1ыва1ь оригинальные конструк-
тивные решения в конкретной проектной стугими и лишенной «рецегиурных» oipaничений традиционных систем кроя.
Результатом выполненного анализа явилась постановка цели и формулирова­
ние основных задач работы.
Во второй главе представлена концептуальная структура процесса адресного
проектирования одежды для инвалидов (рис. 4). Предложенная структурнологическая модель процесса проектирования характеризует взаимосвязь этапов про­
ектирования, конкретизирует виды работ, выполня[емых на отдельных этапах, и по­
зволяет выбрать альтернативные варианты реализации исследуемого процесса
Включение в представленную структуру подготовительного этапа, общего для
всех вариантов постановки процесса проектирования, обусловлено тем, что ампута­
ция верхних конечностей является серьезным, зачастую травматичным, хирургиче­
ским вмешательством. Поэтому для эффективной и качественной реализации собст­
венно проектных этапов в разработке одежды необходимо обладать полной и объек­
тивной информацией о стадиях и индивидуальных особенностях адаптации инвалида
в системе «человек-протез».
а)
б)
Рисунок 3 Изменение пространственного положения антропометрических точек
На основе оценки возможных способов заказа швейных изделий установлено
наиболее перспективное направление дистанционное (через сеть Internet), позво­
ляющее инвалидам приобретать одежду, изготовленную в специализированных цен­
трах с учетом анатомо-морфологических особенностей заказчика без примерок.
Из всех методов получения информации о внешней форме тела человека опти­
мальным признано использование воз­
можностей, предоставляемых цифро­
вой фотографией. Отсутствие целого
ряда таких привычных процедур, как
измерение фигуры человека с помо­
щью различных антропометрических
инструментов, запись полученных дан­
ных и перенос их в эяектро1шую форму
программы, значительно сокрагцает
время работы, повышает качество и
ючность измерений.
Для целей проектирования оде­
Рису1юк 5 - Размерный каркасный манекен
жды для инвалидов целесообразно ис­
пользовать программу бесконтактного
ii
Хирургическое вмешательство с последующим протезированием / ортезированием
Адаптационный/ реабилитационный период (корректировка телосложения или постоянно-временное ношение протез'эв / ортезов)
I
Заявка
1 Размерная
характеристика
фи|уры инвалида
2. Фотография в полный рост в
трех проекциях
3. Определение
ассортиментной группы
Снятие размерных признаков и определение топографии поверхности фигуры инвалида
3D body scanning
т
I
Эскишый проект
Эскизный проект
ittiiill^lll:
Разработка конструкции на
основе выбранной методики
на условно-типовую фигуру
с отклонениями от стандарт­
ной с последующим коррек­
тированием БК и И М К
^ «^шши
ii'ij 2-D конструкция
I
Технологический проект
'''^Троработка'^---.,,^^
--^акега изделия,,-'^
,,„i
1 Готовое изделие
Визуализация
фигуры
БД г
Материалы
1-»
Разработка
конструкции
Виртуальная
примерочная
Подгонка на
индивидуаль­
ную фигуру
|.1!ЕЖ11мЩ!Ж
Рисунок 4 - Концептуальная пocлeдoяaтpл^•и'v-г^ ^ТЙПЛП ппоектипования олежлът лля инвaJTилoв
■вж1.вк»!ЕЗвпш!#-^;;-4||'!"-^в •
№3S!i^iEi^„
снятия проскниониых из­
мерений
(БСПИ),
вес
промежу! очные операции
которой сведены к фем
осповным.
получение
цифрового
изобпяж-рнно
человека; установление и
I очный расчет величин
размерных признаков че­
ловека в специальном
программном модуле; пе­
ренесение
полученных
величин в основную часть
Рисунок 6 - Изображение профиля фигуры человека, трех­ программы конструиро­
мерная геометрическая модель и конструкция пиджака
вания одежды без вспо­
могательных npoipaMM.
В результате всех подготовительных операций по установке усгпойс! ня и фото­
графированию измеряемого ira ^кpaнe монитора открываются файлы с изображением
фигуры человека в ipex проекциях: вид спереди, вид сбоку и вид сзади (рисунок 5)
Получение размерного каркаса тела фотографируемого человека производится путем
совмещения точек трехмерной сетки обмера (движущимися симметрично относи­
тельно правой и левой сторон) с проекциями антропометрических точек на цифровом
изображении фигуры.
Предварительно полученные результаты фотограмметрии автоматически пере­
носятся в систему «СТАПРИМ», где, после определения количества основных дета­
лей стана, прораба1ывается трехмерная геомсфическая модель и конструкция изде­
лия (рисунок 6).
Таким образом, использование антропометрического и конструкторского мо­
дулей сисгемы «СТАПРИМ» потенциально предоставляет широкие технологические
возможности для конструирования одежды рассматриваемого назначения. Вместе с
гем, для эффективного их применения для решения конкретных задач проектирова­
ния одежды для инвалидов требуется как адаптация методики бесконтактного обмера,
так и наработка эмпирических трехмерных алгоритмов конструирования с парамет­
рическим обоснованием приемов формообразования.
В третьей главе работы на конкретных примерах рассматриваются принципы
целенаправленного обеспечения соответствия конструкций плечевой одежды нетипо­
вому телосложению инвалидов с учетом асимметрии развития и патологических из­
менений осанки.
Показано, что при явно выраженной асимметричности фигур инвалидов, не
подлежащих коррекции с помощью специальных корсетов, процедуру получения
размерного каркаса тела фотографируемого человека необходимо производить диф­
ференцированно для правой и левой сторон туловища. Соответственно производится
раздельное построение конструкций для разных сторон изделия с сохранением ос­
новных параметров формообразования (рисунок 7).
Анализ представленных конструкций показывает различие KOHiypoB де1алей
переда и спинки, растворов талиевых и плечевых вытачек, изменение формы линий
узла «окаьпроймя» (в зависимости от ракурса плеч, и различий высот тевого и пра­
вого плеча). Построение подобных конструкций потребовало отработки методики
совмещения дсчалей из­
делия по основным кон­
структивным уровням в
саги1тальной плоскости,
что позволило разраба­
тывать сбалансированные
конструкции, с качест­
венной посадкой на фи­
гурах
с
выраженной
асимметричностью.
На рисунке 8 пред­
ставлены возможные ва­
рианты решения силуэт­
ной конструкции спинки
изделия для фигуры с яр­
ко выраженным грудным
кифозом. Типовой алго­
Рисунок 7 - «Разносторонняя» конструкция плечевого ичлелия
ритм построения детали
спинки предусматривает вариант распределения величины выпуклости на лопатки,
сосредоточенной в плечевой вытачке, которая наглядно показывает величину дефор­
мации (сутюжки) для придания детали спинки требуемой формы. В рассматриваемой
проектной ситуации от пользователя требуется принятие самое юятельного решения о
корректировке контуров детали спинки путем перераспределения суммарной величи­
ны сутюжки в средний шов спины и пройму, или проектирования дополнительных
линий членения конструкции (рисунки 9,10).
В ряде проектных ситуаций было установлено, что часть проблем, связанных с
отказами инвалидов от протезирования, можно разрешить с 1гомои5ЬЮ функционально
адаптированных комплектующих изделий. Предложено приспособление для маски­
ровки дефектов плечевого пояса (рисунок 11), которое может быть использовано при
полном или частичном отсутствии верхних конечностей, частичном отсутствии кос­
тей плечевого пояса, сложных сколиозах позвоночника. Основной задачей данного
приспособления
является
формирование недостающей
t^SHa^^mixf^'^^ -Уг'дУ''
опорной плечевой поверхно­
сти тела человека-инвалида.
На рисунке 12 пред­
ставлен внешний вид изделия
для маскировки плечевой по­
верхности на инвалиде N, а
па рис П - макет пиджака,
надетого поверх приспособ­
ления. Очевидно, что исполь­
зование подобных изделий
позволит облех-чить подбор
готовой одежды и нивелиро­
вать проблемы качества по­
садки
изделий серийного
производства на индивиду­
Рисунок 8 Варианты оформления средней линии спинки
альных фигурах инвалидов.
Рисунок 9 - Оформление кокетки
Рисунок 10- Оформление сутюжки
--1 -..
--г<
; ) /VA
{ \ \
\ \I
I '/
W\' +V
I
1
' I 1
\\
hi W4-A
I
1^1
V, '
Рисунок 11 - 3D модель приспособления для маскиров­
ки дефектов плечевого пояса
Рисунок 12 - Внешний вид приспо­
собления для маскировки дефектов
плечевой поверхности на инвалиде N
Рисунок 13 ~ макет пиджака, надетый
поверх приспособления
в четвертой
главе отражены рез\льта1ы экспериментальных исследова­
ний, которые были направлены на исследования оптимальных параметров формоустойчивости пакета материалов, использованною при изготовлении приспособления
для маскировки дефектов плечевой поверхности.
Приспособление для маскировки дефектов плечевого пояса, за счет ребер жест­
кости, предусмотренных конструкцией приспособления, представляет собой жесткий
каркас Наделенный улучшенными эксплуатационными свойствами, такими как со­
храняемость формы в продольном направлении при одновременном придании гибко­
сти в поперечном направлении, этот каркас обеспечивает возможность свободной
экскурсии грудной клетки, что необходимо для оп1у1цения комфорта. В то же время,
обладая минимальной массой, он не оказывает лишнего давления на тело человека.
Высокий уровень воздухопроницаемости пакета материалов приспособления
обеспечивается за счет формирования вертикальных пучков полиэфирных мононитей
(рис. 14), образующих сквозные воздушные каналы в промежуточном слое Одной из
характеристик этих каналов является угол раскрытия Д который в многослойной де­
тали на плоскости равен/?], а при изгибе равен р^, причем при увеличении изгиба
многослойной детали уменьшается радиус кривизны RQ, а величина угла р увеличива­
ется, соответственно увеличивая воздушный канал, что позволяет улучшить воздухо­
проницаемость.
а)
б)
Рисунок 14 - Многослойная деталь для одежды
а) поперечный разрез; б) внутренние слои
Изменение радиуса кривизны изгиба регулирует показатели воздухопроницае­
мости в зависимости от местоположения на различных участках приспособления для
маскировки дефектов плечевого пояса в процессе эксплуатации изделия.
На основе анализа различных сочетаний материалов, использованных при из­
готовлении мноюслойной детали одежды и шага между фиксирующими строчками,
была вычислена масса одежды G, которую может выдерживать приспособление для
маскировки дефектов плечевой поверхности. Для этого было рассчитано критическое
давление qkp, при котором теряется устойчивость. Учи1ывая, что площадь поперечно­
го сечения плечевого участка приспособления равна 2Lr, была получена следующая
формула:
Eh'L
G-4rLq,^^-y- -,-,
r (J-v
0)
)
в ко юрой L ~ ширина плечевого ската; h толщина оболочки, v - коэффициент Пуас­
сона, г - радиус оболочки; Е модуль упругости, (£^3200 Н/мм ).
С учетом толщины использованных мононитей (0,7 мм) и при условии плошости их укладки 12 ни1ей на 1 см. расчет по формуле (1) показал, что приспособление
способно удержать плечевое изделие массой около 8 кг.
Модуль упругости Е определялся на основе испытаний материала на растяже­
ние, что является причиной, по которой расчет показывает большую устойчивость,
чем наблюдается в экспериментах. В то же время, расчеты по формуле (1), проведен­
ные при изменениях входящих в нее параметров, качественно согласуются с ■эксперимен1альными данными, полученными при соответствующих изменениях параметров
испытываемых образцов.
Значения параметров, обеспечиваюп1ИХ устойчивость грудного и спинного от­
делов приспособления для маскировки дефектов плечевой поверхности, определялись
на основе формулы Л. Эйлера.
^ к р - ^ .
где:
(2)
а„р - критическое напряжение;
Е
- модуль упругости,
Я=~
гибкость элемента,
/л 1 - коэффициент длины, соответствующий шарнирным закреплениям концов
элемента,
i
— длина элемента (межстрочное расстояние);
[77 UR'
R ._
'„,„ - дгтг - \1~Гп2 ~ Т ~ ^''^■'^'■^ - осевой радиус инерции поперечного сечения;
\1 г
V ■'^
^
по которой определялось критическое напряжение i'^^.p) в армирующих эти отделы
мононитях.
Полученные зависимости критического (о^р) и допускаемого
жений от межстрочного расстояния ( ^ )
или от гибкости ( Я )
\а^ ] - -^ напря­
приводятся на
диатрамме 1.
На основе опыюв по расшжению мононитей построена диаграмма (2), позво­
лившая определить предел пропорциональное ш:
25 И
а^=
, -50Ша
(3)
^
0,5-10''' м^
^'
Критическое напряжение, вычисленное по формуле (2), оказалось ниже этого
пpeдeJra, что обосновывает законность ее применения Допускаемое напряжение ус­
тойчивости, соответствующая возможным практическим нагрузкам на приспособле­
ние, находится в пределах 1,ЗМПа>\а\< 5МПа. Полученные дашгые использованы
для варьирования пределов как межстрочного расстояния (^), так и гибкости ( Я )
межстрочных элементов.
14
[о,]
МПа
Пу=10
Окр
МПа
Гб
■
\
40
\
30-
\
\
30
\
Р.Н
1,см
100
150
200
250
300
350
Диаграмма 1 Кривая зависимости
критического напряжения от межстрочного расстояния
Диаграмма 2 - Начальный участок графика
деформации растяжения.
при /(p200MM,c^/,6-/<rV"'
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1 Выполнен ретроспективный анализ развития и современного состояния про­
цесса проектирования одежды для инвалидов с учетом отечественного и зарубежного
опыта. Систематизированы специфические проектные задачи, средства их реализации
и доказана необходимость совершенствования технологии проектирования одежды
для рассматриваемой категории потребителей с использованием новых компьютер­
ных разработок.
2. Выявлены, на основе обобщения данных антропометрических измерений,
существенные полиморфизм и асимметричность фигур инвалидов-ампутантов, обу­
словливающие низкий уровень информативности традиционных программ антропо­
метрических измерений, особенно при дистанционной реализации заказа на разработ­
ку одежды.
3. Разработана концептуальная структура процесса проектирования одежды для
инвалидов с фрагментарной и полной ориентацией на компьютерные технологии реа­
лизации этапов конструкторской подготовки производства изделий рассматриваемой
ассортиментной группы.
4 Доказана эффективность и произведена адаптация ме годики бесконтактного
снятия проекиипнных измерений дня мопфпт70гичргк-и измрненнмх фигур иикяпиппп
позволяющей получить необходимую и достаточную информацию для антропомет­
рического обеспечения системы трехмерного автоматизированного проектирования
плечевых изделий.
5 Систематизированы параметры формообразования и разработаны алгоритмы
трехмерного проектирования плечевой одежды на фигуры инвалидов с патологиче­
скими изменениями опорной поверхности и осанки.
15
6 Разработано приспособление дчя маскировки дефектов опорной поверхности
фигуры, обеспечивающее, за счег предложенной технологии изготовления пакета магерихчов с заданными параметрами формоустойчивости, улучшение качества посадки
изделия на фигуре и позволяющее расширить возможности использования инвалида­
ми одежды серийного производства. Новизна технических решений подтверждена
выдачей 2-х патентов на изобретения.
7. Произведена апробация предлагаемой технологии проектирования одежды
на морфологически измененные фигуры инвалидов при разработке конструкций и из­
готовлении опытных образцов одежды для пациентов с ампутационными дефектами
и патологическими изменениями осанки в условиях лаборатории Ф Г У «СПб НЦЭР
им. Альбрехта Росздрава». Получено подтверждение эффективности новой техноло­
гии по результатам экспертной оценки качества антропометрического соответствия
изделий. Достигнут существенное снижение затрат времени на разработку конст­
рукций и их макетную проработку.
8. Результаты работы внедрены в учебный процесс в С П Г У Т Д при подготовке
студентов специальности 260902 «Конструирование швейных изделий» по дисципли­
нам «Конструирование одежды» и «САПР одежды».
Основное
ликациях:
содержание
диссертации
отображено
в следующих
пуб­
1. Патент на изобретение № 2219812 Р Ф . МПК7 А 41 В 9/00, Л 61 F 2/50. Приспо­
собление для маскировки дефектов плечевой поверхности' И Е Савченков,
Е.Ю. Бахтина, Б.Я. Сурженко, Н.Н. Раздомахин. - Опубл. 27.12.2003. Бюл. № 36.
2. Патен! на изобретение № 2242150 Р Ф . МПК7 А 41 D 31/02. Многослойная деталь
для одежды / И Е. Савченков, Е.Ю. Бахтина, Е.Я. Сурженко, Е.А. Савченков. Опубл. 20.12.2004. Бюл. № 35.
3. И Е Савченков, Е.Ю. Бахтина, Е.Я. Сурженко. Некоторые особенности проекгирования функционально-эстетической одежды для инвалидов. //Вестник
СПбГУТД. - СПб., 2005. - №11. - С. 25-29.
4. И.Е. Савченков, Е.Ю Бахтина. Средства адаптации инвалидов // Сборник статей
аспирантов: Сб. науч. трудов. Вып. 8. - СПб.: СПГУТД, 2005. - С. 97-102.
5. И.Е. Савченков. Постановка задач для решения проблем проектирования одежды
для инвалидов. Мода и дизайн: исторический опыт - новые технологии. Материа­
лы 8-й международной науч. конференции. Под. ред. Н.М. Калашниковой.- Спб.:
СПГУТД, 2005. - С. 169-171.
6. И Е. Савченков, Е.Ю. Бахтина. Формирование опорной плечевой поверхносги в
одежде для инвалидов. Мода и дизайн: исторический опыт новые технологии.
Мат-лы 6-й международной науч. конференции. Под. ред. Н.М. Калашниковой.Спб.: СПГУТД, 2003.-С. 213 214.
Лицензия Сер ЛП № 000285 от 21.10.99.
Оригинал подготовлен автором
Подписано к печати 20.10 05 г Формат 60x84 1/16. Печ.л. 1,16. Тираж 100 экз.
Отпеча1аио в типографии СПГУТД, 191028, Санкт-Петербург, ул ^4oxoвaя, 26
16
^/
?б4
РНБ Русский фонд
2006-4
22891
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
943 Кб
Теги
bd000102682
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа