Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология швейных изделий

Диссертационная работа:

Рукавишникова Анна Сергеевна. Исследование влияния вязкости несвязных утеплителей на тепловое сопротивление пакетов одежды для защиты от пониженных температур в условиях ветра : диссертация ... кандидата технических наук : 05.19.04 Шахты, 2007 221 с., Библиогр.: с. 143-162 РГБ ОД, 61:07-5/4784

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 5

1 ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КАЧЕСТВА СОВРЕМЕННОЙ СПЕЦИАЛЬНОЙ ОДЕЖДЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ХОЛОДА С ОБЪЕМНЫМИ НЕСВЯЗНЫМИ УТЕПЛЯЮЩИМИ МАТЕРИАЛАМИ 9

1.1 Особенности проектирования специальной одежды для защиты от пониженных температур и ветра 9

1.2 Влияние охлаждающих метеорологических факторов в формировании условий труда 10

1.3 Теплообмен и особенности функционирования организма у работающих в условиях холода 15

1.4 Технические требования к специальной одежде для защиты от пониженных температур и ветра 20

1.5 Анализ современных материалов, используемых при изготовлении специальной одежды с объемными несвязными утеплителями 25

1.5.1 Анализ материалов верха утепляющих пакетов 26

1.5.2 Анализ современных объемных несвязных утепляющих материалов и совокупности их свойств 31

1.5.3 Анализ подкладочных и прокладочных материалов, используемых при изготовлении специальной одежды для защиты от холода 37

1.6 Анализ конструкции теплозащитных пакетов с объемными несвязными утеплителями 40

1.7 Влияние метеорологических условий и эксплуатационных факторов производственной среды на физико-механические свойства утеплителей и теплозащитные характеристики одежды 43

Выводы и постановка задач исследования 52

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА СЖАТИЯ ОБЪЕМНЫХ НЕСВЯЗНЫХ УТЕПЛИТЕЛЕЙ 54

2.1 Аналитическое описание вязкоупругих свойств текстильных материалов 55

2.2 Наследственные теории и механические модели, применяемые для описания вязкоупругих свойств текстильных материалов 58

2.3 Исследование напряженно-деформированного состояния объемных несвязных утеплителей при одноосном сжатии 69

2.4 Применение метода расчета по изохронным кривым к процессу изучения ползучести объемных несвязных утеплителей 76

Выводы по главе 78

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ОБЪЕМНОЙ КАЖУЩЕЙСЯ ВЯЗКОСТИ НЕСВЯЗНОГО ОБЪЕМНОГО УТЕПЛИТЕЛЯ 80

3.1 Разработка способа измерения коэффициента объемной кажу щейся вязкости несвязного утеплителя 80

3.1.1 Разработка методики проведения экспериментальных исследований 80

3.1.2 Разработка устройства для проведения экспериментальных исследований 82

3.1.3 Методика обработки результатов экспериментов 86

3.2 Определение оптимальной массы экспериментальных образцов 89

3.2.1 Определение оптимальной насыпной массы перо-пуховой смеси 89

3.2.2 Определение оптимальной насыпной массы hollowfiber 91

3.3 Описание результатов экспериментальных исследований 92

3.4 Построение 3D моделей осж(єу, sv) и определение коэффициента объемной кажущейся вязкости 96

3.5 Метод расчета ползучести объемных несвязных утеплителей по изохронным кривым 100

3.6 Определение деформационных характеристик пакетов одежды с объемными несвязными утеплителями при одноосном сжатии 102

Выводы по главе 105

4 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СПЕЦИАЛЬНОЙ ОДЕЖДЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОНИЖЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР И ВЕТРА С УЧЕТОМ КОЭФФИЦИЕНТА ОБЪЕМНОЙ КАЖУЩЕЙСЯ ВЯЗКОСТИ НЕСВЯЗНЫХ УТЕПИТЕЛЕЙ 107

4Л Экспериментальное исследование перемещения объемного не связного утеплителя внутри пакета одежды 107

4.2 Разработка программного обеспечения для автоматизированного проектирования специальной одежды с несвязным утеплителем с учетом коэффициента объемной кажущейся вязкости 116

4.3 Разработка модельной конструкции специальной мужской куртки для защиты от пониженных температур и ветра 125

4.4 Экспериментальное исследование специальной мужской куртки для защиты от пониженных температур и ветра 134

Выводы по главе 140

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 141

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 143

ПРИЛОЖЕНИЯ 163 

Введение к работе:

Большую часть нашей страны занимает территория с продолжительным и суровым холодным климатом. Для человека, работающего в этих условиях, охлаждающие метеорологические факторы являются основными и наиболее интенсивными видами вредного воздействия на организм. В таких климатических условиях особое значение имеет теплозащитная одежда, поэтому вопросам ее проектирования уделяется большое внимание. В последние годы получила большое распространение теплозащитная одежда с применением объемных несвязных утеплителей: перо-пуховой смеси, hollowfiber. Одежда с несвязными утеплителями занимает заметную долю производстве всей зимней одежды. Использование объемных несвязных утеплителей так же широко применяется для создания специальной теплозащитной одежды.

Характерными особенностями несвязных теплоизоляционных материалов являются высокие теплоизоляционные, гигиенические свойства, упругость, мягкость, малая масса, что позволяет создавать эргономичную одежду для защиты от холода. В процессе эксплуатации при воздействии на пакет одежды давления, обусловленного ветровой нагрузкой, происходит деформация утеплителя.

Вопросам проектирования одежды, эксплуатация которой предполагается в условиях ветра, посвящены исследования и работы А.Бартона, О. Эд-холма [1], Р.Ф. Афанасьевой [2], З.С. Чубаровой [3], П.А. Колесникова [4], Р.А. Делль [5], И.Ю. Бринка [6] и др.

В условиях порывистого ветра возникает флаттер пакета одежды, приводящий к перемещению несвязного утеплителя с наветренной стороны отсека. Это приводит к уменьшению толщины пакета и, следовательно, к снижению теплового сопротивления одежды. Поэтому разработка конструкции пакета одежды, препятствующей .перемещению утеплителя, является актуальной задачей повышения эффективности утепления человека в условиях холода.

Целью диссертационной работы является установление закономерностей деформирования объемных несвязных утеплителей, разработка конструкции пакета одежды с гарантированными теплоизоляционными свойствами в течение определенного срока эксплуатации в условиях ветра.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие задачи:

- взаимосвязь деформационных и теплоизоляционных свойств объемных несвязных утеплителей;

- определение основных закономерностей процесса сжатия объемных несвязных утеплителей;

- разработка методики экспериментально-аналитических исследований по изучению физико-механических и реологических свойств утепляющих материалов и пакетов из них;

- разработка методики экспериментальных исследований по изучению процесса перемещения утепляющих материалов внутри пакета одежды;

- разработка метода расчета и прогнозирования теплоизоляционных свойств одежды, учитывающего физико-механические и реологические свойства современных объемных несвязных утеплителей;

- разработка конструкции, изготовление и исследование специальной одежды в натурных условиях.

Основные методы исследования. В работе решение поставленных задач осуществлялось с использованием основных законов механики сплошных сред, теории упругости и вязкоупругости. Исследования проводились на базе экспериментально-теоретических подходов, позволяющих получить результаты, адекватные действительности, с применением методов математического анализа, методов статистической обработки результатов экспериментов, теории планирования эксперимента, теории алгоритмизации и программирования. В работе применялись следующие программные продукты: Microsoft Office 2003, CorelDRAW Graphics Suite 12, Microsoft Visio 2003, STATISTICA 6.0, TableCurve 2D, TableCurve 3D, Mathcad 11 Enterprise Edition, SolidWorks 2006 SP1.0.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем - разработана методика определения реологических характеристик несвязных объемных утеплителей, описывающая их процесс деформирования во времени под действием нагрузки;

- построена нелинейная реологическая модель на основе современной теории нелинейной вязкоупругости напряженно - деформированного состояния объемных несвязных утеплителей;

- впервые применен метод расчета по изохронным кривым для описания процесса ползучести несвязных утеплителей;

- установлены экспериментально-аналитические закономерности влияния времени нагружения и давления на процессы сжатия утеплителей;

- разработана методика экспериментального исследования процесса перераспределения массы утеплителя внутри пакета, позволяющая прогнозировать возможный уровень снижения теплового сопротивления одежды.

Практическая значимость.

- разработан программный продукт «Обработка данных датчика перемещения» и устройство для экспериментального исследования процесса одноосного сжатия объемных несвязных утеплителей;

- разработан программный продукт, основанный на результатах экспериментального исследования деформационных характеристик утеплителей, учитывающий изменение толщины пакета и перераспределение массы материала под действием ветра, позволяющий прогнозировать изменение величины теплоизоляции комплекта одежды;

- разработана конструкция пакета одежды, препятствующая перемещению утеплителя внутри отсека под действием ветра.

Внедрение результатов исследований. Проектно-конструкторская документация для промышленного изготовления специальной мужской теплозащитной куртки внедрена в производство на ООО «Универсальное объединение «ВИВ» г. Ростов-на-Дону и 000 «БВН инжениринг» г. Новочеркасск. Разработанная методика определения деформационных характеристик и программа для расчета теплового сопротивления одежды используются в учебном процессе на кафедре МКТШИ РАС ЮРГУЭС для студентов специальности 260902 «Конструирование швейных изделий» в лабораторном курсе по дисциплинам «Гигиена одежды», «Методы и средства исследований», а также при выполнении курсовой работы по дисциплине «Исследовательская работа на стыке фундаментальных дисциплин».

Апробация результатов исследований. Результаты работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на межвузовских научно-технических конференциях ЮРГУЭС в 2005-2007 гг., г. Шахты, РИС ЮРГУЭС в 2005-2007 гг., г. Ростов-на-Дону; международных научно-практических и научно-технических конференциях в 2006-2007гг.; Всероссийских научно-практических конференциях в 2007 году; конкурсе проектов по Программе «У.М.Н.И.К.» в 2007 году г. Шахты.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 15 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 162 страницах машинописного текста. Состоит из введения, четырех глав, общих результатов и выводов, библиографического списка, насчитывающего 164 наименований. Содержит 54 рисунка, 28 таблиц, а также 15 приложений, изложенных на 64 страницах.

Подобные работы
Меркулова Алла Владимировна
Исследование и разработка специальной антиэлектростатической одежды для защиты от пониженных температур
Иващенко Ирина Николаевна
Разработка специальной одежды для защиты работников нефтедобывающей отрасли южного региона России от пониженных температур
Алейникова Ольга Алексеевна
Оптимизация конструкций теплозащитных пакетов одежды с объемными материалами
Лебедева Елена Олеговна
Исследование и разработка пакета специальной теплозащитной одежды с повышенной устойчивостью к ветру
Молькова Ирина Владимировна
Разработка пакетов материалов для одежды специального назначения и исследование их теплозащитных свойств
Дрофа Елена Александровна
Исследование и разработка пакетов материалов для шумозащитной одежды специального назначения
Быстрова Светлана Владимировна
Разработка метода проектирования технологии верхней одежды из кожи с учетом свойств пакетов материалов
Юрканский Александр Викторович
Исследование управляемости судов в условиях ветра и волнения
Находкин Владимир Петрович
Разработка средств индивидуальной защиты органов дыхания и методических рекомендаций по их применению в условиях отрицательных температур
Чебодаев Александр Валериевич
Использование энергии ветра для энергообеспечения установок горячего водоснабжения усадебных домов в условиях Сибири

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net