VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Теплозащитные свойства гидрокостюма обеспечивает материал, из которого он изготовлен, - неопрен. Благодаря структуре из ячеек, заполненных азотом, он замедляет циркуляцию воды и обеспечивает необходимую защиту от теплопотерь. [1] Отличительной характеристикой данного материала является пластичность, поэтому он плотно облегает поверхность тела человека, и в местах соединительных швов возникают силы упругости между деталями конструкции. Эти силы деформируют детали кроя, меняя их конфигурацию, формируя неправильный изгиб и смещая швы.

Целью работы являлось исследование деформационных свойств материала неопрен, применяемого в настоящее время для изготовления гидрокостюмов, для разработки рациональной конструкции гидрокостюма и её членения, с получением плотного облегания и равномерного давления материала на тело человека. [2]

В работе исследовались условия деформации формы деталей одежды, заданные свойствами материала неопрен.

Для проведения экспериментальных исследований была рассчитана и изготовлена модель гидроноска, поскольку он подвержен значительным физическим нагрузкам и растяжению по поверхности.

Для приведения условий экспериментальных исследований к усредненным параметрам была рассмотрена модель условного человека с формой поверхности элементов тела, приближенных к простым геометрическим фигурам. Учитывая, что гидроносок плотно облегает стопу, в качестве геометрической модели был принят цилиндр. При этом внутренний объем стопы (Vst) соответствовал внутреннему объему цилиндра, а длина стопы (Lst) – высоте цилиндра, что представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 – Модель условной стопы человека

Длина и высота цилиндра установлены через усредненные коэффициенты массы и объема стопы. Исходя из параметров цилиндра, его объёма и высоты, были определены параметры развертки условной модели гидроноска [3,4]. Развертка модели условной стопы представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Развертка модели условной стопы

Параметры исходной модели: длина (L) 26,4 см [5]; высота выступа полукруга (a) 4,7 см; периметр выступа полукруга (l) 13,84 см; выступ полукруга (b) первоначально отсутствовал.

На основе разработанных деталей конструкции условной модели гидроноска из материала неопрен были изготовлены лабораторные образцы. Параметр выступа полукруга а уменьшался на 0,5 см, соответственно, параметр b увеличивался на 0,5 см, а остальные параметры пересчитывались по правилам геометрического сопряжения срезов соединяемых деталей. Параметр а увеличивался до момента, когда силы упругости материала неопрен изменили направление исходной детали в противоположную сторону от заданной. На рисунке 3 представлены образцы модели условной стопы (гидроноска).

Рисунок 3 – Лабораторные образцы модели условной стопы

График зависимости длины стопы (L, см) от высоты выступа полукруга (a, см) и от периметра выступа (l, см) представлен на рисунке 4.

Рисунок 4 – График зависимости длины модели (L) от высоты выступа полукруга (a) и от периметра выступа полукруга (l)

Таким образом, на основе полученных данных установлено, что силы упругости, заданные свойствами неопрена, влияют на взаимодествие деталей замкнутой поверхности. Поэтому, если необходимо спроектировать параметры участков для полного и комфортного облегания поверхностей тела человека и предотвратить деформацию деталей гидрокостюма, изменение их конфигурации, необходимо учесть установленные эффекты сил упругости материала неопрен и руководствоваться полученными зависимостями при проектировании гидрокостюмов.

Список литературы

1. Неопрен [Электронный ресурс]: Web– мастера neopren.su, режим доступа http://neopren.su/index.php/component/k2/item/26-neoprene, 2009-2013 год.

2. Смирнов В.В., Ларина Л.В., Черунова И.В., Меркулова А.В., Щеникова Е.А. Методы интенсификации процессов гигротермической обработки для придания материалам легкой промышленности свойств формоустойчивости // Современные проблемы науки и образования: электронный научный журнал. — Москва.-2012. - №6; URL: http://www.science-education.ru/106-7971 (дата обращения: 10.05.2013).

3. Геометрия масс тела [Электронный ресурс]: Web– мастера gled.myorel.ru, режим доступа http://gled.myorel.ru/page/1/147.html, 2013 год.

4. Mensch in Zahlen [Электронный ресурс]: Web– мастера de.wikibooks.org, режим доступа http://de.wikibooks.org/wiki/Mensch_in_Zahlen, 2013 год.

5. Размер стопы [Электронный ресурс]: Web– мастера www.eroller.ru, режим доступа http://www.eroller.ru/roliki/34-cat-skates-other/572-sizes/ 2004-2013 год.