Научная статья на тему 'Использование геометрического аппарата конструирования линейчатых поверхностей для построения модели, характеризующей свойства тканей'

Использование геометрического аппарата конструирования линейчатых поверхностей для построения модели, характеризующей свойства тканей Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
47
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Ланшаков Владимир Лазаревич, Климцова Марина Викторовна

Рассматривается общий алгоритм конструирования линейчатых поверхностей, который использует формализованный аппарат исчислительной геометрии с целью определения моделей поверхностей текстильных тканей в зависимости от их свойств. На основании разработанного алгоритма конструирования линейчатой поверхности и эксперимента проводится анализ свойств материалов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Использование геометрического аппарата конструирования линейчатых поверхностей для построения модели, характеризующей свойства тканей»

-получение развертки с учетом заданных конструктивных членений;

-оформление контуров развертки.

Создание развертки манекенов внешней формы дает возможность перейти к построению базовых основ конструкции и далее к компьютерному моделированию (созданию различных силуэтных форм).

Для большей автоматизации процесса проектирования создана программа определения типа телосложения и осанки по имеющимся измерениям конкретной фигуры.

Проведенные исследования показали, что с помощью трехмерного компьютерного проектирования можно добиться:

- создания единой системы проектирования на различные типы телосложения и виды одежды;

- получения идеально точных конструкций деталей одежды без промежуточных неоднократных этапов отработки конструкций в материале;

- сокращения сроков создания новых моделей и внедрения их в производство;

В. Л. ЛАНШАКОВ М. В. КЛИМЦОВА

Омский государственный технический университет

Омский государственный институт сервиса

УДК 514.144.2 687.03:677074

Линейчатые поверхности хорошо изучены в работах специалистов в области начертательной геометрии и могут иметь прикладной характер в области исследования и прогнозирования свойств тканей для наглядного трехмерного изображения поведения ткани на объемной поверхности с учетом ее свойств.

Общий подход к конструированию линейчатых поверхностей связан с теорией параметризации. Исходя из формулы Грассмана [1]: '

Олт = (т*1;Хп-т).

можно определить, что в трехмерном пространстве Е3 вложено чегтырехпараметрическое многообразие прямых:

Р31 = (1 +1)(3-1) = 4.

Если линейчатая поверхность определяется однопа-раметрическим семейством прямых, то на четырехпара-метрическое многообразие прямых пространства Е3 нужно наложить условия, размерность которых в сумме должна быть равна трем.

Размерность условия пересечения прямой с кривои или прямой в трехмерном пространстве равна единице. Так как это условие в символах исчислительной геометрии

- сокращения доли ручного труда в процессе проектирования, что позволит специалистам в большей степени заниматься творческой деятельностью.

Литература

1. Конструирование одежды с элементами САПР: Учеб. для вузов/ Е.Б. Коблякова, ГС. Ивлева, В.Е. Романов и др. - 4-е изд., перераб. и доп.; Под ред. Е.Б. Кобляковой. - М.: Легпромбьгтиздат, 1988. - 464 с.:ил.

2.Нагас1акег С. Н. М„ Ротхггб 6. ^ \Л/. Трехмерные компьютерные оболочки для проектирования одежды // В мире оборудования. - 2001. - №2(7). - с. 20-22.

3.Алескеров Т. М. Компьютерная программа «Модельер»/^ мире оборудования. 2001. - №1(6). - с. 22-24.

ЮРКОВ Виктор Юрьевич, доктор технических наук, профессор Омского государственного технического университета.

БАЛАНДИНА Елена Александровна, аспирант кафедры конструирования швейных изделий Омского государственного института сервиса.

[2] можно представить как е1°р и если задана алгебраическая кривая, то в вышеуказанной символике, условие пересечения прямой с этой кривой можно представить как те'/,, где т порядок кривой.

Размерность этого условия определяется из формулы:

т

0- Оп-тНтЧ) £а 2 , = 0

д.. Р-З-Па+П .(зч)~1

Отсюда следует, что для определения линейчатой поверхности достаточно задать три направляющих линии, в частности три прямые.

Уравнение прямой можно несложным преобразованием привести к виду:

у = ь I прямая определяется четверкой пара-

2 = ст + а \

метров

а, Ь, с, б.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО АППАРАТА КОНСТРУИРОВАНИЯ ЛИНЕЙЧАТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕЙ СВОЙСТВА ТКАНЕЙ_

РАССМАТРИВАЕТСЯ ОБЩИЙ АЛГОРИТМ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЛИНЕЙЧАТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, КОТОРЫЙ ИСПОЛЬЗУЕТ ФОРМАЛИЗОВАННЫЙ АППАРАТ ИСЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ С ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕКСТИЛЬНЫХ ТКАНЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ СВОЙСТВ. НА ОСНОВАНИИ РАЗРАБОТАННОГО АЛГОРИТМА КОНСТРУИРОВАНИЯ ЛИНЕЙЧАТОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ЭКСПЕРИМЕНТА ПРОВОДИТСЯ АНАЛИЗ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ.

Совместно решая 1-е и 3-е уравнения, получим:

if fa, Ь) ' 0

у ах - X, (а) Х,(а.Х, (а))х ■ X j (а, X , (а). X }(а. Л,

а 4 (X. У)

А,(ху.г)- 0

1

г = m

х: + у" = R2

- направляющая прибора (цилиндра),

R

у = ±А

Совместно решая 2-е и 3-е уравнения, получим:

.г - Т(А) V fl А)

Отсюда уравнение образующей линейчатой поверхности, соединяющей соответствующие точки на направляющих можно представить как:

Рис. 1. Блок-схема вывода уравнения линейчатой поверхности.

Зададим три уравнения между параметрами а, Ь, с, с/: {1 (а, Ь, с, ф = 0; ^ (а, Ь, с, ф = 0; (а, Ь, с, ф = 0.

Представим вывод уравнения линейчатой поверхности в виде следующей блок-схемы (см. рис. 1).

Рассмотрим в общем виде вывод уравнения линейчатой поверхности, моделирующей эксперимент определения свойств тканей.

Для определения параметров поверхности создаваемой тканью на геометрических объектах круглую пробу испытуемого материала диаметром Э кладут на цилиндр прибора диаметром при этом края пробы свисают вниз, принимая различные формы поверхности в зависимости от свойства ткани. Диаметры пробы и цилиндра выбираются в соответствии с рекомендациями для определения драпируемости ткани дисковым методом [3].

При ортогональном проецировании поверхности создаваемой тканью на фронтальную и горизонтальную плоскости получим две направляющие линии: лежащая в плоскости направляющая прибора - окружность, и пространственная направляющая, охарактеризованная двумя проекциями. В качестве третьей направляющей -плоскость, в которой лежит образующая линейчатой поверхности.

В результате эксперимента для поверхности создаваемой тканью на объемном цилиндре получены три направляющих линии:

R2

1 + А2

x±i R2 1 + А2

у± А

ГЦ Í\ + fi

А-ч/(А)±А^-

f2(44A))-m

rw

+ А1

2 ' - экспериментально полученная на-

г = Ь00

правляющая,

3. у = Ах - уравнение плоскости, в которой лежит образующая линейчатой поверхности.

Полученные уравнения направляющих позволят вывести уравнение линейчатой поверхности.

Разрешив первое или второе уравнения относительно А и подставив в другое уравнение, получим уравнение искомой линейчатой поверхности:

F(x, у, z) = 0.

Экспериментально выявленные значения характеристик свойств определенной ткани ставятся в соответствие коэффициентам полученного уравнения линейчатой поверхности для этой ткани. Таким образом коэффициенты уравнения линейчатой поверхности определяются в зависимости от свойств тканей.

На основании разработанного алгоритма конструирования линейчатой поверхности и эксперимента проводится анализ свойств материалов.

Литература

1. Schubert Н. Kalkül der abzahlenden Geometrie, Springer - Vergal, Heidelberg, New-York, 1979.

2. Volkov V. Ja. and Jurkov V. Ju. An axiomatic theory of graphic models of polydimensional spaces. Proceeding of б"1 ICECGDG 19-23 August 1994, Tokyo, JAPAN.

3. Кукин Г. H. и др. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия): Учеб. для вузов/ Г Н. Кукин, А. Н, Соловьев, А. И. Кобляков. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Легпромбытаэдат, 1992. - 272 е.: ил.

ЛАНШАКОВ Владимир Лазаревич, доктор технических наук, профессор кафедры «Автоматические установки» Омского государственного технического университета. КЛИМЦОВА Марина Викторовна, аспирант, ассистент кафедры конструирования швейных изделий Омского государственного института сервиса.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.