МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ЛЕГКОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ УКРАЇНИ

На правах рукопису

УДК 687.256.023

Бірілло Інна Валеріївна

УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДІВ

ФОРМОУТВОРЕННЯ КОРСЕТНИХ

ВИРОБІВ БЮСТГАЛЬТЕРНОЇ ГРУПИ

Спеціальність 05.19.04-

Технологія швейних виробів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ - 1999

Дисертація є рукописом.

Роботу виконано в Державній академії легкої промисловості України (ДАЛПУ) Міністерства освіти України

Науковий керівник – кандидат технічних наук, доцент

Сушан Алла Тимофіївна, ДАЛПУ,

доцент кафедри технології та конструювання

швейних виробів

Офіційни опоненти – доктор технічних наук, професор

Щербань Володимир Юрійович, ДАЛПУ,

професор кафедри;

кандидат технічних наук, доцент

Мішенко Ганна Іллівна

Хмельницький інститут конструювання та

моделювання швейних виробів,

доцент, завідуюча кафедрою

Провідна установа - Технологічний університет «Поділля» Міністерства освіти України, м.Хмельницький

Захист відбудеться 23 червня 1999 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.102.04 у Державній академії легкої промисловості України, 252011, Київ - 11 МСП, вул. Немировича-Данченка, 2.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці ДАЛПУ.

Автореферат розісланий 21 травня 1999 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради, к.т.н., доцент Журавський В.А.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Ефективне вирішення задач, спрямованих на скорочення термінів процесу проектування, підвищення якості посадки одягу на фігурі, забезпечення швидкої зміни моделей та розширення асортименту в конкурентних умовах можливе лише в разі широкого використання інтегрованих комп’ютерних систем виробництва.

Одним із пріоритетних напрямків наукових досліджень у швейній галузі є розробка нових сучасних методів математичного моделювання поверхні тіла людини, як вихідної інформації для побудови креслень конструкції. Найскладнішим є конструювання корсетних виробів бюстгальтерної групи. Це пов'язано з широкою різноманітністю форм грудних залоз, складністю їх математичного моделювання, анатомо-фізіологічними особливостями будови тіла жінки, а також з вимогами моди.

Сучасна технологія виготовлення корсетних виробів грунтується на визначеній класифікації типових фігур, яка включає деяку встановлену кількість типорозмірів й передбачає кілька повнот, що не дозволяє поширити різноманітність форм фігур у залежності від моди. Широке розповсюдження типових конструкцій, тиражування виробів викликає незадоволеність населення, а це, у свою чергу, не сприяє підвищенню конкурентоздатності вітчизняних корсетних виробів.

На форму будь-якого виробу впливають стиль та мода, які відображають естетичні вподобання суспільства. Тому форма змінюється не тільки завдяки прогресу технології, появі нових матеріалів, змінам конструкції, а й відповідно до стилю та моди епохи. Завдаючи тілу позитивну деформацію, сприяючи естетичному його оформленню, ліквідуючи природні недоліки фігури та не створюючи дискомфорту бюстгальтерні вироби повинні бути каркасом для побудови верхнього жіночого одягу.

Крім того, різноманітність форм грудних залоз жінок потребує індивідуального підходу при проектуванні корсетних виробів. Конструктивна недосконалість моделей бюстгальтерів - одна з основних причин розвитку різних захворювань молочних залоз у жінок.

Тому дослідження, спрямовані на конструювання моделей різноманітних форм, з метою створення комплексної автоматизації процесу проектування бюстгальтерів на основі розробки методичного, інформаційного, математичного, алгоритмічного та програмного забезпечення з широким використанням сучасної техніки, є актуальними.

Метою роботи є створення комп‘ютерної технології процесу побудови креслень конструкцій корсетних виробів різних форм та розмірів.

Для досягнення вказаної мети у дисертаційній роботі вирішувались такі задачі:

1.

залози.

2. Розробити спосіб трансформації первинної форми моделі поверхні у будь-яку задану.

3. Розробити спосіб розгортки-згортки математичної моделі поверхні грудної залози.

4. Створити комп‘ютерний технологічний процес побудови креслень дета-лей конструкцій корсетних виробів різноманітних форм та розмірів.

5. Реалізувати розроблене математичне забезпечення у вигляді САПР кор-сетних виробів бюстгальтерної групи.

Об’єктом дослідження є конструктивна будова, методи проектування корсетних виробів та антропометричні характеристики грудних залоз.

Методи дослідження. В роботі використані сучасні математичні методи прикладної геометрії поверхонь, чисельні методи, теорія геометричних, зокрема, політканинних, перетворень, методи формалізації, алгоритмізації інженерно-конструкторських задач, інструментальні засоби комп’ютерної графіки. Дослідження проводились з позицій загальнометодологічного системного підходу.

Наукова новизна роботи визначається наступним:

1.

2.

3.

4.

5.

Практичне значення роботи полягає в тому, що: –

розроблено комп’ютерний дизайн бюстгальтерних виробів;–

створено інтегровану САПР «KORSET» конструювання бюстгальтерів для впровадження на підприємствах, яка скорочує термін розробки та сприяє швидкому впровадженню конструкцій нових форм;–

розроблену технологію процесу побудови креслень конструкцій бюст-гальтерних виробів впроваджено на АТ «Глорія» (м.Київ);–

теоретичні та практичні результати роботи використовуються в учбо-вому процесі у дисциплінах «Конструювання одягу з елементами САПР», «Геометрія поверхні одягу» та «Основи прикладної антропології» в ДАЛПУ.

Особистий внесок здобувача полягає в постановці та вирішенні основних теоретичних та практичних задач. За безпосередньої участі автора розроблена методична програма досліджень, наукові положення, виконано аналіз, синтез конструктивної будови виробів та обробку отриманих результатів роботи. Автору належать основні ідеї, узагальнення та висновки.

Апробація роботи. Основні теоретичні положення та результати роботи доповідались та одержали позитивну оцінку на розширеному міжкафедральному семінарі кафедри технології і конструювання швейних виробів у 1999 році; на наукових конференціях молодих вчених та студентів ДАЛПУ (1993 - 1998рр.); на 1-ій міжнародній конференції «Современные технологии ресурсо-энергосбережения» (Київ, 1997р.); на конференції «Інженерна графіка та геометричне моделювання із застосуванням комп’ютерної технології» (Рівне, 1997р.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 11 друкованих робіт.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, чотирьох розділів, загальних висновків, списку використаних джерел, що містить 149 найменувань, та додатків.

Основна частина роботи виконана на 151 сторінці машинописного тексту та містить 78 рисунків і 2 таблиці. Додатки займають 160 сторінок, містять 41 рисунок та 6 таблиць.

Зміст роботи

У вступі обгрунтовано актуальність теми роботи, визначено мету, поставлено задачі дослідження, сформульовано наукову новизну та практичну цінність роботи.

У першому розділі виконано аналіз літературних джерел 30-90-хх років щодо будови деталей корсетних виробів бюстгальтерної групи та розроблені класифікаційні граф-структури їх конструктивного устрою.

Встановлено, що незалежно від розмірних ознак, типову структуру корсетних виробів, за своїм конструктивним устроєм, можна представити у вигляді стабільних блоків. Конструктивна будова корсетних виробів найчастіше складається з п’яти наступних функціонально-призначених елементів: 1- бретель (несе основне навантаження), 2 - верхня частина чашки (декоративна), 3 - нижня частина чашки (формуюча), 4 - перед стану (утримуюча), 5 - бік стану (утримуюча). Кожен з виділених елементів має своє призначення і є функціонально незалежним від інших.

Визначено, що для кожного з них, залежно від характеру підтримки грудей, конструкції чашки, стану, бретелей, існують різні варіанти конструктивного та технологічного виконання елементів.

Виконаний аналіз існуючих методів побудови конструкцій до організації масового швейного виробництва показав, що конструювання корсетних виробів проводилось тільки на один тип - фігуру нормальної статури й кожен автор закладав своє розуміння визначення типу даної фігури. В методиках використовувалась різна кількість розмірних ознак: від двох до двадцяти. Інколи конструювання бюстгальтера проводилось за схемою побудови основи легкого плаття. Поряд з цим, відсутні обгрунтовані рекомендації, щодо меж завуження деталей корсетних виробів. Розглянуті методи конструювання корсетних виробів дозволяють побудувати лише приблизні креслення деталей виробів і не відображають складної об'ємної форми тіла людини.

У сучасних процесах проектування корсетних виробів, які здійснюються за типовим методом проектування, форма корсетних виробів задається лише ескізом моделі, базові конструкції і конструкції моделей-модифікацій отримують розрахунково-графічним способом. Як відомо, даний спосіб конструювання відноситься до наближених методів конструювання і вимагає обов'язкового уточнення конструкцій шляхом примірювання.

На даний час у країнах СНД використовуються при масовому швейному виробництві дві методики конструювання бюстгальтерів: «Рекомедации по конструированию корсетных изделий» на базі ОСТ 17-497-83 «Изделия швейные. Типовые фигуры женщин. Размерные признаки для проектирования корсетных изделий»; методичні вказівки «Корсетные изделия. Новая класификация типовых фигур женщин. Размерные признаки для проектирования».

Встановлено, що жоден з існуючих способів конструювання деталей корсетних виробів не передбачає обчислень, пов'язаних із зміною форми і розмірів окремих деталей у складі готового виробу, а розмірні характеристики типових фігур, які використовуються в методах побудови конструкцій деталей корсетних виробів містять дискретні розмірні ознаки, не описують форму поверхні фігури і не враховують різноманітності форм в межах однієї розмірно-повнотної групи.

Таким чином, зроблено висновок, що існуючі методи побудови конструкцій деталей бюстгальтерних виробів не мають теоретичного обгрунтування побудови формоутворюючих розтинів деталей, що виключає багатоваріантність форм моделей та враховування фізіологічно-небезпечних зон на поверхні тіла, що може призвести до різних захворювань.

З медичних джерел відомо, що під дією щільно прилягаючих корсетних виробів виникає тиск на тіло жінки і його деформація, величини якої повинні знаходитись у припустимих з медичної точки зору інтервалах. Але стабільні дані по величині тиску в медичній літературі відсутні. Їх розбіжніcть пояснюються тим, що техніка досліджень складна і навіть при використанні досконалих приладів неможливо поки зафіксувати коливання тонусу капілярів і отримати стабільні результати. Тому надається перевага величинам, близьким до тиску крові у венах і вони прийняті як критерій оцінки тиску корсетних виробів на тіло людини. Але при побудові конструкцій навіть ці дані не враховуються.

Наукові дослідження спрямовані, в основному, на поширення й вдосконалення типології форм грудних залоз та їх конструкцій. При вирішенні конструкторських задач не застосовувались сучасні математичні методи прикладної геометрії поверхонь, теорії комп’ютерної графіки, методи математичного моделювання складних криволінійних незакономірних поверхонь, які дозволяють не тільки з достатньою точністю відтворювати форму готових виробів, але й удосконалювати та оперативно модифікувати їх конструкції з урахуванням анатомо-фізіологічних особливостей тіла людини.

Аналіз існуючих методів побудови розгорток криволінійних поверхонь дозволив переконатись, що для опису грудних залоз найпридатнішим способом конструювання відповідної теоретичної поверхні є каркасно-кінематичний, зокрема топографічний спосіб. А застосування в якості основного математичного апарату політканинних перетворень, для деформативного конструювання і моделювання формоутворюючих кривих та теоретичної поверхні грудної залози, дозволяє надати конструкторові широкі можливості, щодо варіативного пошуку бажаної форми грудної залози.

Проведений аналіз дозволив конкретизувати мету та визначити задачі подальших досліджень.

У другому розділі розроблено теоретичні основи на етапі синтезу математичної моделі поверхні грудної залози.

Відомо, що комп’ютерні технології конструювання будь-яких виробів, які мають складну криволінійну зовнішню форму, грунтуються на різноманітних геометричних моделях (ГМ). Загалом, увесь процес створення узгодженої послідовності геометричних моделей грудної залози можна поділити на ряд етапів, основним змістом і функціональним призначенням кожного з яких є створення відповідної ГМ. Якщо ці етапи умовно ототожнити з назвами створюваних впродовж кожного з них ГМ, то їх ланцюжок матиме наступний вигляд:

первинна ГМ задаюча ГМ формоутворююча ГМ теоретична

ГМ (поверхня) виробнича ГМ (розгортка)

Відповідно з цією послідовністю вирішувались задачі дослідження.

Створення первинної та задаючої ГМ бюстгальтерного виробу складає доконструкторський етап підготовки геометричної інформації про поверхню грудної залози жінки.

Первинна ГМ. Задання поверхні грудної залози і автоматизоване її відтворення можна ефективно здійснити лише за наявності якісної первинної антропометричної інформації і певного математичного методу, який дозволяє адекватно моделювати вихідну поверхню фігури.

Як відомо, між розмірними ознаками для проектування корсетних виробів існує кореляційний зв’язок. Причому їх залежність від ознак обхвату грудей третього (ОгIII) та обхвату грудей четвертого (ОгIV) носить лінійний характер:

Z = a ОгIII + c ОгIV + d, (1)

де ОгIII, за типами фігур, існує від 76см до 131см,

ОгIV, за типами фігур, існує від 65см до 110см,

а, с і d – кореляційні коефіцієнти.

Тому, при типовому проектуванні, різні розмірні ознаки можна розраховувати за ознаками ОгIII та ОгIV.

Для загального випадку, в якості попередньої iнформацiї, що складає задаючу геометричну модель бюстгальтерного виробу, відповідно існуючій антропології, прийняті 9 антропометричних точок та 5 усереднених лінійних й дугових ознак (рис.1).

Безпосереднє визначення координат задіяних антропометричних точок у просторі R3 є задачею підвищеної складності. Тому був спроектований спеціальний антропометричний пристрій для опосередкованого отримання потрібної точкової інформації про поверхню грудних залоз, шляхом сканування точок за допомогою щупів. Схеми встановлення щупів та зняття інформації (вигляд зверху) показані (рис.2): для точок 2- 6 та 8,9 (рис.2,а); для точки 1(рис.2,б); для точки 7(рис.2,в).

Отримана розмірна інформація заноситься у картку сканування спеціальної форми, доповнюється розмірами установки і складає первинну ГМ корсетного виробу. Виконані експериментальні дослідження пристрою з оцінкою середньоквадратичної похибки результатів для 14 жінок дозволили визначити, що необхідним і цілком достатнім є проведення трьох сканувань.

Задаюча ГМ. Перехід від первинної ГМ до задаючої ГМ полягає у розробці алгоритму та створенні програмного забезпечення для визначення числових значень координат (X, Y, Z) антропометричних точок відносно тривимірної системи координат, пов'язаної із скануючим пристроєм. Для цього було виконано математичну обробку (перерахунок) первинної геометричної інформації. Відповідні функціональні залежності отримано за рис.2. Так, координати Х,Y точок 2-6 та 8-9 визначено за наступними залежностями (за умови r=0):

X = CL21Y2 ; Y = (L21 L22 + B2) /B/2 , (2)

де С – довжина пристрою;

В – ширина пристрою;

r – радіус стійок-труб пристрою;

L1– довжина лівого щупа;

L2– довжина правого щупа.

Щоб скористатись цією інформацією у середовищі AutoCAD, було виконано її підготовку. При підготовці інтерфейсної інформації, необхідної для організації автоматизованого процесу конструювання формоутворюючих кривих у середовищі AutoCAD були визначенні, за допомогою існуючих математичних методів, параметри перерахунку координат точок сканування із тривимірної системи координат скануючого пристрою у двовимірну систему координат робочого поля з відповідним розташуванням точок кривих у зовнішніх аналогах координатних площин (горизонтальній -“зона 1”, ”фронтальній -“зона 2” та профільній “зона 3”) і зворотного переходу з системи координат робочого поля до тривимірної моделі грудної залози.

Формоутворююча ГМ містить три точково-подані формоутворюючі криві (криві 2-го порядку): коренева крива (точки 1-2-3-4); поперечна дуга (точки 1-5-3); вертикальна дуга (точки 2-5-4), та три відповідних сукупності координатних базисів політканин (КБПТ) (рис.3). При цьому, КБПТ виступають в якості керуючих апаратів зміни форми (деформації) формоутворюючих кривих, а щільність точкового ряду останніх може бути будь-якою й залежить від заданої точності моделювання спроектованих кривих.

Формоутворення кривих здійснюється конструктором на екрані графічного дисплею у режимі інтерактивної взаємодії з ЕОМ шляхом керованої зміни конфігурації відповідних КБПТ з синхронним відстеженням результатів конструювання.

Теоретична ГМ поверхні грудної залози утворюється за формоутворюючою геометричною моделлю, як неперервно- топографічна. Для цього, в якості змінюваної твірної прийнято замкнену кореневу криву грудної залози. А закон зміни форми твірної (поточного перерізу) задано сформованими поперечною та вертикальною кривими. Таким чином, завдяки політканинним перетворенням доведено можливість перетворення конфігурації кореневої кривої від своєї первинної форми до соскової точки і отримання б’ємно-просторової форми теоретичної поверхні грудної залози (рис.4).

Для визначення поточного КБПТ, що задає політканинне перетво- рення твірної, прийнято, що вся поверхня грудної залози міститься між двома площинами: площиною кореневої кривої та площиною, дотичною до поверхні у сосковій точці як найбільш віддаленою. Рівняння площини кореневої кривої:

А ox + Вo y + Сo z + Dо = 0 (3)

визначається за антропометричними точками сканування № 1,2,3,4 за методом найменших квадратів. Рівняння другої обмежуючої площини:

Х + Dк = 0, (4)

де параметр Dк визначається координатою “х” точки сканування № 5.

Коефіцієнти рівняння площини поточної твірної:

А (t) x + В (t) y + С (t) z + D (t) = 0 (5)

визначаються за лінійними залежностями виду:

(6)

де t - деякий поточний параметр, у межах синтезованої поверхні 0 t 1.

Точки 1t, 2t, 3t, 4t перетину площини поточної твірної з напрямними кривими поверхні (вертикальною Дв та поперечною Дп дугами) визначають координатний базис чотиритканини (КБ4Т). Зміна КБ4Т задає політканинне перетворення кореневої прообразу, шо визначає форму поточної твірної поверхні. Приймаючи до уваги, що площини твірних не є паралельними, то в результаті буде отримана умовно-топографічна поверхня або поверхня з політканинно-подібними перерізами.

Знаходження точки перетину площини з кривою зводиться до виділення відрізка прямої (ланки апроксимуючої ламаної), що перетинає задану площину, та визначення точки їх зустрічі.

Аналітично це реалізується на основі такої системи рівнянь:

(7)

де перші три рівняння задають відрізок прямої (ланку ламаної) між точками (i) та (i+1) дискретного каркасу кривої, а останнє є рівнянням січної площини, - поточний параметр у межах відрізку , 0 1.

Отже керовану зміну поверхні грудної залози здійснено шляхом цілеспрямованої зміни конфігурації формоутворюючих кривих як політканинних перетворень їх прообразів. При цьому кожен етап такого пошукового варіативного процесу конструювання форми теоретичної поверхні грудної залози відтворюється на екрані дисплея з можливістю запам’ятовування визначених варіантів.

Для повноти інформації, щодо подальшого розгортання, теоретичну поверхню грудної залози задано сіткою трансверсальних U-V-ліній (каркасом) , одна з яких проходить через вершину топографічної поверхні, а друга являє собою сукупність перерізів поверхні паралельними площинами. Кількість ліній Nu U-сімейства (сімейства твірних) визначається кроком t обчислення площин твірних за залежністю:

А (t) x + В (t) y + С (t) z + D (t) = 0 (8)

й підраховується за такою формулою:

Nu = int (1 / t ) + 1 (9)

Кількість ліній Nv V-сімейства (сімейства повздовжніх січних, що проходять через соскову точку) залежить від точкового масиву Кт дискретно-поданої твірної та кількості точок Кv (кроки сітки) між сусідніми V-лініями каркасу:

Nv = int (Кт / Кv ) + 1 (10)

Результатом цього є математична модель, що являє собою точковий каркас (який може подаватись у вигляді лінійного каркасу) теоретичної поверхні грудної залози.

Варіативне ж конструювання теоретичної поверхні грудної залози, що відповідає існуючим естетичним уявленням за умови одночасного задоволення ергономічних, гігієнічних та медичних вимог здійснюється шляхом деформації формоутворюючих кривих з урахуванням коефіцієнтів стиснення Кп та КВ.

Довжина поперечної дуги ДП відповідає залежності:

lП = КП ДП, (11)

де 0,85 КП 1,0.

Довжина вертикальної дуги ДВ відповідає залежності:

lВ = КВ ДВ , (12)

де 0,85 КВ 1,0.

У третьому розділі створено теоретичні основи принципу розгортання поверхні грудної залози і відповідно до цього розроблено алгоритмічний апарат розгортки-згортки поверхні; запропоновано метод об’ємного автоматизованого конструювання моделей бюстгальтерів.

При конструюванні корсетних виробів, поверхня грудної залози із складним законом утворення, поділяється за лініями сітки на складові частини, що узгоджено з передбачува-ною конструкцією чашки. Для кожної складової частини поверхні точкову інформацію скомпоновано таким чином, щоб на поверхні виділялись дві сім’ї трансверсальних смуг- одна сім’я смуг впоперек іншої (рис.5). Кожну смугу подано у вигляді кусково-лінійної лінійчатої, у загальному випадку нерозгортуваної поверхні.

В результаті цього отримується поверхня, що являє собою сукупність зістикованих білінійних відсіків (порцій поверхні), які у подальшому розгортаються відносно визначених смуг U-V-ліній.

При цьому одержана поверхня між сусідніми вершинами ламаних (лі-

ній сітки) визначається у вигляді навскісної площини, рівняння якої у

загальному випадку має такий вигляд:

(13)

де i (U) та i+1 (U)- напрямні лінії (лінії сітки) поверхні,

U та V- параметри.

З аналізу способів побудови розгорток кривих незакономірних поверхонь встановлено, що найширше практичне застосування знайшли методи, в основу розгортання яких покладено розгортання білінійних порцій поверхні. Тому для кожної білінійної порції поверхні грудної залози використано варіанти розгортання поверхні, як “усередненої“ триангуляції і як гнучкої кліті.

Виділивши дві головні смуги, що утворюють хрест і послідовно пристиковуючи до них від їх перетину розгортки білінійних порцій поверхні, виконується розгортання частин поверхні з високою точністю.

Проведена практична апробація працездатності двох алгоритмів розгортання, з оцінкою точності одержуваних розгорток, показала появу значної похибки у зоні розгортки, наближеній до соскової точки (вершини поверхні). В результаті проведеного комп’ютерного експерименту визначено за доцільне розгортку всієї теоретичної поверхні грудної залози виконувати окремо для кожної з двох поверхонь, на які попередньо поділяється висхідна поверхня. Лінія поділу на рис.5 показана пунктирною лінією. При цьому, зі складу всієї поверхні грудної залози виділяється конічна поверхня (найбільш деформована) і основна (нижня) частина висхідної умовно-топографічної поверхні. Зазначений поділ сприяє підвищенню точності розгортання кожної з частин поверхні.

Присоскова (конічна) частина розгортається за графо-аналітичним алгоритмом з нарисної геометрії, а основна за принципом зазначеним вище.

Для одержання цілісної розгортки ділянки поділу поверхні розгортка конічної частини “натягується” так, щоб мінімально й рівномірно деформуючи ії, усунути щілини між обома розгортками.

Такий принцип розгортання застосовується для кожної деталі чашки, не залежно від кількості ії членувань. Експериментально доведена можливість отримання розгорток деталей чашки за будь-яким варіантом класифікаційних граф-структур.

Отже, виробнича ГМ являє собою пласку дискретно-точкову трансверсальну сітку, що є розгорткою заданих ділянок теоретичної поверхні грудної залози.

Реалізований у роботі спосіб розгортання поверхонь надав можливість розробити алгоритми розгортки-згортки точково-поданих кривих, що належать поверхні або її розгортці.

Перенесення ліній поділу з розгортки на поверхню здійснено програмним чином за розробленими алгоритмами прямого (поверхня-розгортка) і зворотного (розгортка-поверхня) перенесення ліній поділу. В результаті такого інтерактивного процесу, з візуалізацією його результатів, отримується конструкція, що відповідає естетичним вимогам.

При конструюванні стану, кореневу криву теоретичної поверхні грудної залози прийнято стичною чашки з станом. Завдяки цьому забезпечується точність їх з‘єднання у готовому виробі. Утримання стану на фігурі жінки залежить від осанки фігури. Розгортання його бокової частини відносно кутів та , які залежать від глибини прогину талії (Гт1) приведено на рис.6.

Бретелі проектуються дизайнером згідно рекомендацій по ширині бретелей та їх уніфікації, які використовуються на швейних підприємствах.

За контурами отриманих деталей розгорток визначених ділянок поверхні, з додаванням припусків на шви будуються остаточні лекала деталей бюстгальтера за правилом побудови еквідистантних кривих. Це реалізовано засобами AutoCAD у інтерактивному режимі.

У четвертому розділі наведено опис комп’ютерного дизайну бюстгальтерних виробів на основі створеної системи, показано загальну функціональну структуру САПР «KORSET», описано основні складові файлової системи й програмних модулів, виконано докладний опис повного технологічного процесу комп’ютерного конструювання бюстгальтерного виробу й описано впровадження запропонованої технології процесу конструювання у виробничу практику.

Реалізація комп’ютерного дизайну виконана у середовищі АutoCAD. Дизайнеру надається можливість конструювати («ліпити») теоретичну поверхню грудної залози, що визначає форму чашки бюстгальтера, варіюючи форму поперечної й вертикальної дуг, в межах стиснення до 15 відсотків, з одночасним зоровим відстеженням зміни форми створюваної поверхні. При комп’ютерному дизайні виділяється 4 етапи:

інтерактивне варіативне конструювання теоретичних поверхонь грудних залоз. За заданими дизайнером формоутворюючими кривими геометричні моделі таких поверхонь отримуються автоматично за спеціально розробленою програмою;

поділ теоретичної поверхні на задану кількість ділянок з наступною їх розгорткою на площину. Збільшення їх кількості призводить до зменшення площі кожної з них і значно підвищує точність отримуваних розгорток, проте підвищує працемісткість процесу конструювання;

на розгортках виділених ділянок спроектованої теоретичної поверхні грудної залози конструктор (дизайнер) на свій розсуд задає контур кожної з них й спостерігає на екрані дисплея за відтворенням цих ліній безпосередньо на наочному зображенні поверхні (рис.7). Тобто, «одягає» поверхню у створюваний виріб і візуально визначає його естетичні якості. Цей процес має ітеративний характер, відбувається у інтерактивному режимі й триває доти, доки не буде отримана задовільна конструкція чашки бюстгальтера;

конструювання інших деталей, що узгоджуються своєю формою з чашкою (поверхнею грудної залози).

Апробація результатів роботи виконувалась в умовах АТ «Глорія» в м.Києві. Впровадження комп‘ютерної технології процесу побудови бюстгальтерних виробів має певні соціально-економічні наслідки, серед яких значне скорочення процесу проектування, зріст продуктивності праці та зміна її характеру. Наведена методика змінює послідовність проектування , поліпшує якість моделей та сприяє скороченню термінів розробки і швидкому впровадженню конструкцій нових форм. Зникає необхідність використання манекенів і зберігання лекал.

Економічний ефект від впровадження результатів роботи визначався на основі типового методу розрахунку економічної ефективності впровадження нових заходів. Показниками ефективності є: зниження працемісткості процесу проектування при розробці нової моделі t - 53%, зріст продуктивності праці ПП- 114%, економія матеріалів за рахунок виключення повторного макетування ЕМ - 47%. Виготовлені конструкції різних форм на одну типову фігуру за послідовністю комп`ютерного проектування бюстгальтерів доводять високу точність відтворення торса жінки-першоджерела та задовольняють сучасним вимогам, які пред`являються споживачами до таких виробів.

Загальні висновки по роботі

1. З аналізу літературних джерел встановлено:–

в існуючих на даний час методах побудови деталей конструкції корсетних виробів бюстгальтерної групи форма виробів задається кресленням конструкції, яка отримана розрахунково-графічним способом, що істотно ускладнює відтворення необхідної об'ємної форми бюстгальтерних виробів і вимагає їх обов'язкової корекції шляхом примірювання;–

сучасні корсетні вироби виготовляються однієї форми на обмежену кількість типорозмірів, не враховують індивідуальні анатомо-фізіологічні особливості будови жіночого тіла та не узгоджуються з модою, що не задовольняє споживачів;–

різноманітність форм корсетних виробів в їх еволюційному розвитку доводить незакономірність принципів формоутворення та необхідність використання провідних методів прикладної геометрії поверхонь при створенні конструкцій.

2. Встановлено склад розмірних ознак, які визначають формомоделюючі параметри поверхонь грудних залоз та засіб їх отримання, що складають первинну геометричну модель форми грудної залози.

3. Створено методичне, математичне та програмне забезпечення тран-сформації первинної геометричної моделі у задаючу ГМ шляхом перерахунку об’ємно-просторових координат у робоче поле AutoCAD.

4. Проведено адаптацію математичного апарату політканинних перетворень, щодо формування поверхні до будь якої заданої форми грудної залози з урахуванням фізіологічно-небезпечних зон.

5.

6.

7. Отримано замкнений, циклічний, технологічний процес, реалізований у вигляді САПР «KORSET», який забезпечує інтерактивний, багатоваріантний пошук конструкцій бажаних форм.

8. Отримано позитивні оцінки практичної реалізації комп’ютерної тех-нології на АТ «Глорія».

За темою дисертації опубліковано такі роботи:

1.

1.

ток - оболонок для конструювання корсетних виробів // Наукові праці. К.: ДАЛПУ.-Ч.1.- 1995. - С.11.

3. Бірілло І.В., Сушан А.Т. Дослідження методів формоутворення кор-сетних виробів // Збірник наукових праць молодих вчених та студентів. К.: ДАЛПУ.- Ч.1.- 1996. - С.36.

4. Бірілло І.В., Сушан А.Т., Дорошенко Ю.О. Політканинні перетворення у варіативному конструюванні корсетних виробів // Легка промисловість. Наукові праці молодих вчених та студентів. К. - Ч.1.- 1997. - С. 9-10.

5. Бірілло І.В., Сушан А.Т., Дорошенко Ю.О. Комп’ютерний дизайн корсетних виробів бюстгальтерної групи // Легка промисловість. Наукові праці молодих вчених та студентів. К..- Ч.1.-1998. - С.24-26.

6. Бірілло І.В. Геометричні моделі у конструюванні й підготовці ви-робництва корсетних виробів // Прикл.геометрія та інж. графіка.- К.: КДТУБА, 1997.- Вип.62.- С.214-217.

7. Дорошенко Ю.О., Бірілло І.В., Яценко В.В. Конструювання умовно- то-пографічних поверхонь з політканинно-подібними перерізами для цілей швейної галузі // Прикл.геометрія та інж. графіка.- К.: КДТУБА, 1996.- Вип.61.- С.152-156.

8. Бірілло І.В. Отримання первинної геометричної інформації для інди-відуального конструювання бюстгальтерних виробів // Труды 1-ой международной конференции «Современные технологии ресурсо-энергосбережения». К.: 1997.- С.106-108.

9. Бірілло І.В., Сушан А.Т., Дорошенко Ю.О. Комп’ютерна технологія індивідуального конструювання корсетних виробів // Збірник статей «Інженерна графіка та геометричне моделювання із застосуванням комп’ютерної технології». Рівне, 1997. - С.18-21.

10. Филимонова Т.А., Бирилло И.В., Гомонова О.В. Исследования по определению исходных данных при проектировании корсетных изделий //Тезисы докладов научной конференции молодых ученых и студентов. К.: ДАЛПУ. -1993. - С.24.

11. Филимонова Т.А., Бирилло И.В. Разработка рациональных базовых конструкций корсетных изделий бюстгальтерной группы с учетом анатомических и физиологических факторов // Тези доповідей наукової конференції молодих вчених та студентів. К.: ДАЛПУ. -1994. - С.24-25.

РЕЗЮМЕ

Бірілло І.В.Удосконалення методів формоутворення корсетних виробів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.19.04-«Технологія швейних виробів». Державна академія легкої промисловості України. Київ.1999р.

Основні положення опубліковано у 11 публікаціях. Робота містить теоретичні та експериментальні дослідження по вдосконаленню процесу проектування бюстгальтерних виробів.

Вперше розроблено комплексну комп’ютерну технологію індивідуального проектування корсетних виробів бюстгальтерної групи. Проведено адаптацію математичного апарату прикладної геометрії поверхонь для розробки формоутворення поверхні грудних залоз. Розроблено апарат деформативного конструювання формоутворюючих кривих грудної залози із залученням політканинних перетворень, який уможливлює реалізацію варіативного пошукового процесу створення теоретичної поверхні грудної залози бажаної форми. Розроблено комп’ютерний дизайн бюстгальтерних виробів.

Приведено дані з ефективності використання результатів дослідження.

Ключові слова: автоматизоване проектування, інтерактивний режим, топографічна поверхня, деформативне конструювання формоутворюючих кривих, формоутворення поверхні грудної залози, розгортка-згортка.

SUMMARY

Inna V. Birillo. The improvement of corset products formation methods. - Manuscript.

Dissertation towards degree of Phylosofy Doctor in speciality 05.19.04 «Technology of sewing articles». State Academy of Light Industry of Ukraine. Kyiv. 1999.

Main principles have been published in 11 publications. The work contains theoretical and experimental investigations on the improvement of the process of the corset articles design.

The individual design complex computer technology of brassiere’s group corset products is worked out for the first time. The adaptation of mathematical apparatus of applied geometry of surfaces for elaboration of breast glands formation was carried out. Moreover, the following developments was carried out: the apparatus of deformational construction of formative curves of breast gland with polycloth transformations attraction, witch makes more possible the realization of varied searching process of theoretical breast glands surface design in desired form; the methods of computer design of brassiere’s products. The data on the efficiency of the use of the investigation results are provided.

Key words: automatic designing, interactive condition, topographic surface, deformational construction of formative curves, breast glands surface formation, unfolding-rolling up.

РЕЗЮМЕ

Бирилло И.В. Усовершенствование методов формообразования корсетных изделий бюстгальтерной группы. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических

наук по специальности 05.19.04 «Технология швейных изделий». Государ-

ственная академия легкой промышленности Украины. Киев. 1999г.

Основные положения опубликованы в 11 публикациях. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования по совершенствованию процесса проектирования корсетных изделий бюстгальтерной группы.

Характеристика конструктивного устройства и функционального назначения деталей бюстгальтеров показала, что независимо от размерных признаков, типовую структуру корсетных изделий, по своему конструктивному устройству, можно представить в виде 5 стабильных и независимых друг от друга блоков: 1- бретель (основная несущая нагрузка), 2 - верхняя часть чашки (декоративная), 3 - нижняя часть чашки (формирующая), 4 - перед стана (удерживающая), 5 - боковая сторона стана (удерживающая).

На основе обзора отечественных и иностранных журналов мод 30-90-хх лет, специальной литературы и анализа конструкций белья, которые разрабатываются швейными предприятиями, сделан вывод, что все разнообразие возможных вариантов конструктивного строения бюстгальтеров сводится к классификационным граф-структурам, которые включают характер поддержки грудей, конструкцию чашки, бретелей и стана.

Проведенный анализ размерной типологии и существующих методов построения деталей корсетных изделий бюстгальтерної группы показал, что ни один из существующих способов конструирования деталей корсетных изделий не предусматривает вычислений, связанных с изменением формы и размеров отдельных деталей в составе готового изделия, а размерные характеристики типовых фигур, которые используются в методах построения конструкций деталей корсетных изделий содержат дискретные размерные признаки, не описывающие форму поверхности фигуры и не учитывающие разнообразия форм в границах одного типоразмера.

Определено, что существующие методы построения конструкций деталей бюстгальтерных изделий не имеют теоретического обоснования построения формообразующих разрезов деталей, что не дает возможности варьировать разнообразием форм моделей и учитывать физиологически-опасные зоны на поверхности тела, что может привести к различным заболеваниям у женщин.

При решении конструкторских задач не применяются современные математические методы прикладной геометрии поверхностей, теории компьютерной графики, методы математического моделирования сложных криволинейных незакономерных поверхностей, которые разрешают не только с достаточной точностью воссоздавать форму готовых изделий, но и усовершенствовать и оперативно модифицировать их конструкцию с учетом анатомо-физиологических особенностей тела человека.

На основании существующих антропологических данных, установлен состав размерных признаков, которые определяют формомоделирующие параметры поверхности грудной железы и способ их получения, которые составляют первичную геометрическую модель формы грудной железы.

С помощью существующих математических методов определены па-

раметры перерасчета координат точек сканирования с трехмерной системы координат сканирующего устройства в двухмерную систему координат рабочего поля в среде AutoCAD, с соответствующим расположением точек кривых, во внешних аналогах координатных плоскостей (горизонтальной -“зона 1”, фронтальной -“зона 2” и профильной “зона 3”) и обратного перехода с системы координат рабочего поля к трехмерной модели грудной железы.

Проведенная адаптация математического аппарата политканевых преобразований, для деформативного конструирования и моделирования формообразовующих кривых теоретической поверхности грудной железы (кореневой, вертикальной, поперечной), разрешает предоставить конструктору широкие возможности относительно вариативного поиска желаемой формы грудной железы, при условии одновременного удовлетворения эргономических, гигиенических и медицинских требований, с синхронным прослеживанием результатов конструирования и с возможностью запоминания определенных вариантов.

Анализ существующих методов построения разверток криволинейных поверхностей позволил убедиться в том, что для описания грудных желез, наилучшим способом конструирования соответствующей теоретической поверхности есть каркасно-кинематический, в частности топографический способ. При этом в качестве изменяемой образующей принята замкнутая кореневая кривая грудной железы. Закон изменения формы образующей (текущего сечения) задан сформированными поперечной и вертикальной кривыми, а конкретная ее конфигурация определяется как политканевое преобразование кривой-прообраза.

Для полноты информации, относительно дальнейшего развертывания, теоретическая поверхность грудной железы задана сеткой трансверсальних U-V-линий (каркасом).

Разработан компьютерный дизайн бюстгальтерных изделий. Созданные алгоритмы прямого (поверхность-развертка) и обратного (развертка-поверхность) перенесения линий членения дали возможность реализовать метод обьємного конструирования деталей бюстгальтера с одновременной зрительной оценкой эстетичности на экране дисплея.

Впервые разработан комплексный, цикличный технологический процесс проектирования бюстгальтерных изделий, который реализован в виде САПР «KORSET», и обеспечивает интерактивный, многовариантный поиск конструкций любых форм.

Приведены данные по эффективности использования результатов исследования.

Ключевые слова: автоматизированное проектирование, интерактивный режим, топографическая поверхность, деформативное конструирование формообразующих кривых грудной железы, развертка-свертка.