CC BY
55
3
и
I
В. Ю. ЮРКОВ Т. М. И ВАН ЦО В А Л. В. ЮФЕРОВА О. А. ДЕНЕЖКИНА
Омский государственный технический университет
Омский государственный институт сервиса
УДК 687.03: 677.074
ВЛИЯНИЕ ФОРМОВОЧНЫХ СВОЙСТВ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ПРОЦЕСС КОНСТРУИРОВАНИЯ И АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОДЕЖДЫ
В СТАТЬЕ РАССМАТРИВАЮТСЯ ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ОДЕЖДЫ. ОСОБОЕ ВНИМАНИЕУДЕЛЯЕТСЯ ВОЗМОЖНОСТИ ПОСТРОЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ ЗА СЧЕТ СПОСОБНОСТИ МАТЕРИАЛОВ К ИЗМЕНЕНИЮ СЕТЕВОГО УГЛА. СТАВИТСЯ ЗАДАЧА ПОЛУЧЕНИЯ РАЗВЕРТОК ПОВЕРХНОСТИ МАНЕКЕНА ПРИ ПОМОЩИ ПРОГРАММНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СРЕДСТВ С УЧЕТОМ ФОРМОВОЧНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
■
£ *
ь
в г
е
2 о
В настоящий период наиболее перспективным направлением разработки технологичной конструкции деталей одежды является применение современных программных компьютерных средств. Использование последних позволяет автоматизировать применение данных, полученных при исследовании строения и свойств текстильных материалов.
Основной задачей процесса проектирования и изготовления швейных изделий является создание устойчивой объемно-пространственной формы из плоского текстильного материала. Возможность получения той или иной формы швейного, изделия зависит, главным образом, от формовочных свойств, исходных материалов. В связи с этим, наиболее актуальна необходимость проведения исследований по определению и оценке формообразующих и формозакрепляющих свойств современных материалов для одееды.
Использование данных по формообразованию в процессе автоматизированного проектирования одежды предполагает реальную возможность получения конструкций с минимальным количеством членений, что в свою очередь приводит к снижению трудоемкости изготовления швейных изделий и значительному уменьшению расхода материалов.
Объемно-пространственная (силуэтная) форма одежды может бьггь получена несколькими способами (рис.1):
• конструктивным (предполагает членение материала), при этом, чем больше членений, тем точнее будет воспроизводиться форма одеваемой поверхности;
• за счет формообразующих свойств текстильных материалов, включающих возможность изменения угла между продольными и поперечными нитями;
• воздействием на «тонкую» (молекулярную и надмолекулярную) структуру волокон и нитей, составляющих материалы для одежды. Этим способом получают форму при помощи ВТО и других обработок [1].
В настоящее время все большее внимание уделяется способу создания формы одежды за счет формообразующих свойств исходных материалов. Способ основан на возможности изменения сетчатой структуры материалов с изменением угла меиеду основными и уточными нитями у тканей, либо между петельными рядами и столбиками у трикотажных полотен.
Получение той или иной формы изделия зависит также от ряда других свойств материалов:
• жесткости при изгибе;
• драпируемости;
• изменения линейных размеров: усадки и притяжки;
• релаксационных характеристик, которые подразумевают компоненты полной деформации при растяжении, при этом доля остаточной деформации определяет как
Рис. 1. Способы и основные элементы формообразования.
возможность создания формы, так и ее сохранение в процессе эксплуатации.
Перечисленные свойства ошосят к основным формообразующим характеристикам, определяющим способность материалов к созданию объемной силуэтной формы.
При этом основным свойством тканых материалов, используемых при формообразовании швейных изделий, является подвижность их сетчатой структуры. Переплетение основной и уточной систем нитей образует на поверхности криволинейную сеть, в которой противоположные стороны каждого четырехугольника равны между собой. В одежде, изготовленной из клетчатой ткани с некрупной клеткой, нетрудно заметить, что прямоугольные клетки трансформируются на криволинейных участках поверхности тела человека.
Несмотря на большое разнообразие современных текстильных материалов, все они построены по одному принципу и при огибании кривых поверхностей под действием внешних сил способны принимать вид параллелограммов, то есть изменять угол между системами нити без изменения длины сторон, что и обуславливает их «одевающую» способность [2]. Благодаря такой «одевающей» способности, могут быть созданы весьма сложные пространственные формы с различным радиусом кривизны.
Так, за счет изменении угла наклона между нитями основы и утка может быть получена выпуклая или вогнутая форма линии сгиба (рис. 2),
Для получения выпуклой формы линия сгиба должна проходить по диагонали детали, а растягивающее усилие должно прикладываться к ее углам. При этом угол между нитями основы и утка (сетевой угол) из первоначального прямого превращается в острый. Получение вогнутой линии сгиба удобнее представить на модели, когда растягивающее усилие прикладывается к краям параллельно линии сгиба. Нити основы и утка при этом располагаются под углом к краям детали. Сетевой угол после деформации углов трансформируется из первоначального прямого в тупой [1].
Рис. 2. Методы получения выпуклой и вогнутой формы.
У)
АУ
Рис. 3. Традиционная развертка поверхности сферы.
Рис. 4. Развертка поверхности сферы, полученная с учетом формовочных способностей материалов.
Для наглядного подтверждения вышеизложенного проведен эксперимент по одеванию криволинейной нераз-вертывающейся поверхности сферы различными тканями с учетом их формовочных способностей. Для исследований использовалась сфера с радиусом кривизны 19 см. Учет максимально возможных углов перекоса нитей позволил отказаться от традиционной развертки поверхности сферы, состоящей из шести лепестков и получить развертку, состоящую из двух частей с наличием одного шва (рис. 3, 4).
Результаты подтверждают, что ткань, обладающая меньшей одевающей способностью (меньшей возможностью изменения сетевого угла) образует на одетой сфере складки в области шва. Сфера, одетая тканью с большей способностью к изменению сетевого угла, не имеет морщин и складок в связи с лучшей формовочной способностью данного материала. При этом возможность изменения сетевого угла, как показали исследования, определяется прежде всего степенью подвижности нити в структуре материала. Способность изменять угол между составляющими нитями зависит от переплетения, плотности и коэффициента связанности нитей. Волокнистый состав, толщина, характер поверхности обуславливают величину силы трения между нитями, что также влияет на подвижность структуры материала.
Таким образом, представленный опыт наглядно подтверждает возможность получения разверток неразвер-тываемых поверхностей с минимальным количеством конструктивных швов за счет использования свойств материалов, то есть возможности изменения сетевого угла. На практике создание объемной формы деталей одежды за счет изменения угла между нитями без изменения их длин дает возможность частично или полностью исключить ряд швов и вытачек: передние швы рукавов, вытачки по линии талии, боковые швы брюк, швы отрезного нижнего воротника и подбортов.
Исключение целого ряда швов при создании задуманной формы позволяет снизить материалоемкость.
Рис. 5. Конструкция пиджака полуприлегающего силуэта с подрезным бочком.
применить более совершенную технологию изготовления, механизировать и автоматизировать процесс производства одежды.
Формообразующие способности текстильных материалов, основанные на возможности изменения сетевого угла, могут быть использованы и для получения развертки поверхности манекена с помощью программных компьютерных средств.
Традиционные методы получения разверток поверхности манекена или человека без учета одевающих свойств ткани не позволяют получать развертки, отвечающие современным требованиям. Использование данных, полученных при исследовании формуемости материалов, дает возможность получения более точной развертки и значительно ускоряет процесс проектирования одежды.
Так, в результате исследовательской работы, получены развертки поверхности манекена, учитывающие углы перекоса нитей на различных участках. Анализ полученных конструкций показал, что на деталях одежды преобладают области с углами перекоса от 8,5 до 17°, а области с величинами угла более 17° составляют величину меньшую, чем 2%. Наличие областей с углами перекоса от 8,5 до 17° обуславливает возможность использования материалов с хорошими формовочными способностями, позволяющими избежать дополнительных конструктивных членений. На участках с углом перекоса больше 17° его необходимо либо закреплять (например, при помощи клеевот дублирования), либо вводить изменения в конструкцию, проектировать дополнительные конструктивные или декоративные членения.
При автоматизированном построении разверток были выделены области с углом перекоса нитей не более 8,5° до 17° и больше 17°. Такой подход дает возможность получения рациональной конструкции с учетом углов перекоса на различных участках (рис. 5). При этом большое количество участков с углом перекоса более 17° делает необходимым членение материала, исключающее наличие областей с недопустимым углом перекоса. В дальнейшем полученные исследования дают возможность создания базы данных для автоматизированного конструирования одежды.
Таким образом, необходимо отметить перспективность исследования формовочных способностей текстильных материалов с целью использования полученных данных при автоматизированном проектировании раз-
«
X X
и
s
о
верток деталей швейных изделий, так как технологичность и высокая точность конструкций не может быть получена без анализа и учета формообразующих свойств исходных материалов.
На базе определенных теоретических основ и экспериментальных исследований возможна разработка алгоритмов и программ, позволяющих создать конструкций изделий различных силуэтных форм, конструктивных решений с учетом формообразующих и формозакрепля-ющих свойств исходных текстильных материалов.
Внедрение в процесс изготовления швейных изделий программ автоматизированного построения конструкций одежды с учетом данных о формовочных способностях материалов дает возможность выбора оптимального способа формообразования, а также проектирования формовочных операций в заданных направлениях с учетом максимального деформирования при исследованиях.
Литература
1. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности: Учебное пособие / Т.М. Иванцова. ОГИС, 2001. - 244 с.
2. Рогова А.П., Табакова А.И. Изготовление одежды повышенной формоустойчивости. М.: Легкая индустрия, 1979. - 184 с.
ЮРКОВ Виктор Юрьевич, доктор технических наук, профессор кафедры НГИИиКГ ОмГТУ. ИВАНЦОВА Тамара Михайловна, кандидат технических наук, доцент кафедры конструирования швейных изделий.
ЮФЕРОВА Лилия Васильевна, ассистент кафедры конструирования швейных изделий, аспирант. ДЕНЕЖКИНА Ольга Александровна, старший лаборант кафедры конструирования швейных изделий, аспирант.
В. А. БАТУРИНА Г. Т. КАРАУЛОВА
Омский государственный институт сервиса
УДК 514.144.2 687.016.5
РЕКОНСТРУКЦИЯ ОБЪЕКТА ПО ПАРЕ ФОТОСНИМКОВ С ЦЕЛЬЮ АВТОМАТИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОВЕРХНОСТИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА_
В СТАТЬЕ ОПРЕДЕЛЕНЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕКОНСТРУКЦИИ ОБЪЕКТА ПО ПЕРСПЕКТИВНОМУ ИЗОБРАЖЕНИЮ. ПРЕДЛОЖЕН ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕКОНСТРУКЦИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ПО ПАРЕ ФОТОСНИМКОВ.
г
ж
S
ь
5
е з
В основу разрабатываемого метода исследования сложных поверхностей, к числу которых можно отнести поверхность тела человека и манекена [1], заложен геометрический анализ фотоснимков.
Стереопара является исчерпывающим условием метрической реконструкции самых непредвиденных сложных объектов. Для этого необходимо знать фокусные расстояния (одинаковые для обоих объектов - проще), базу съемки и обеспечить параллельность осей, совпадение плоскостей кадров и синхронность работы обтюраторов или затворов иных систем. В настоящее время стереофо-тоснимки могут быть получены двух основных видов -непрерывные (аналоговые) и дискретные (цифровые). Для проведения стереофотосъемок можно использовать цифровой фотоаппарат с приспособлением постоянной или регулируемой базой съемки.
Перспективно-ортогональные сопряжения.
Основные определения и аппарат получения ПОС-проекций
В представленном методе используется переход от центральной проекции (фотоснимок, стереопара) к ортогональной, метрически определяющей проецируемое пространство и позволяющей реконструировать чертежи, т. е. восстанавливать по чертежу отображенное пространство при минимальном количестве начальных данных. Для осуществления этого перехода используются некоторые элементы теории ПОС-проекций [2].
ПОС-проекции обладают весьма важными свойствами для решения метрических задач. Являясь проективно связанным сочетанием перспективной и ортогональной (параллельной) проекции элементов, ПОС-проекции включают в себя свойства аффинной и проективной групп,
удачно увязывая их и тем самым органически упрощая метрику перспективы, входящей в их состав, сохраняя ее наглядность. В ПОС-проекциях нет надобности рассматривать раздельно построения на наклонной и вертикальной картинах, так как задание направления основного луча определяет положение аппарата проецирования относительно естественной или сопровождающей системы осей. ПОС-проекции позволяют применять все способы преобразования проекций как известные в начертательной геометрии, так и специфические, удобные для них; позволяют широко использовать теоремы проективной геометрии и проективной меры в целях перехода к евклидовой метрике пространства, они расширяют круг метрических задач и в большинстве случаев позволяют упростить их понимание и решение, улучшают методы решения задач метрической перспективы с обобщенных позиций проективной геометрии
Имея точку пространства А и принимая некоторую другую точку г за центр (рис. 1), спроецируем точку А на некоторую плоскость К, не проходящую через точки А и 5, ортогонально - в точку /Аг* и из центра Э - в точку А„. Принимая К за плоскость картины, проведем ЗЗаК \\АА'), получим главную точку картины 5' и главный луч перспективы ЭЭ' (прямая б' ). Из точки А опустим перпендикуляр на главный луч в точку получим отрезок АА=1 - расстоянию от точки А до главного луча е. При этом согласно построению будем иметь АА1 АА, || К. За плоскость горизонта принимаем одну из плоскостей Н пучка лучей, осью которого является главный луч в, а за линию горизонта - прямую Ь плоскости К, проходящую через точку 5' и являющуюся линией пересечения плоскостей Н и К; плоскость Н и линия горизонта взаимно определяют друг друга.
Если Б, К, Н даны или выбраны, то любая точка А пространства определяется относительно этой системы
