Библиографическое описание:

Туракулова Б. Б., Пулатова С. У. Оптимизация конструктивных параметров спецодежды для эксплуатации в жарких климатических условиях // Молодой ученый. — 2014. — №4. — С. 279-280.

Для выбора оптимальных параметров спецодежды следует учитывать различные сочетания конструктивных параметров, что может быть достигнуто разработкой ее математических моделей с использованием статистических методов планирования эксперимента.

В качестве критериев оптимизации были выбраны единичные критерии внешнего У2 (размах движений рук одетого человека Р2) и внутреннего У1 (уровень давления одежды на тело человека Р1) динамического соответствия. В качестве факторов оптимизации с учетом выполненных ранее работ и результатов анализа существующих видов спецодежды и образцов национальной одежды были выбраны три конструктивных параметра: х1 — глубина проймы (Впр), х2 — прибавка на свободное облегание к полуобхвату груди П16, х3 — ширина участка изделия, равная сумме ширин спинки и проймы (Шсп + Шпр).

Значения факторов оптимизации и уровни их варьирования были выбрани на основании анализа конструкции существующих видов курток специального назначения и национальной одежды рекомендаций ЦНИИШП и других авторов.

Для определения оптимальных конструктивных параметров спецодежды хлопкоробов, обеспечивающих высокие показатели динамического соответствия, был использован полный факторный эксперимент ПФЭ типа 23. Уровни варьирования факторов при реализации ПФЭ 23 представлены в таблице 1.

Таблица 1

Уровни варьирования факторов

Факторы

Обозначение

Уровни варьирования

Интервалы варьирования

-1

0

+1

Глубина проймы (Впр)

Х1

24

27

30

3

Прибавка П16

Х2

7,5

11,25

15,0

3,75

с + Шпр)

Х3

36,7

29,15

41,6

2,45

Исследования динамического соответствия производили по вышеописанной методике. Определение количественных значений показателей внешнего и внутреннего динамического соответствия производили посредством моделирования реальной деятельности человека. В качестве рабочего движения был выбран подъем обоих рук вперед — вверх.

Натуральные значения критериев оптимизации Р1 (Па) и α (град) определяли как среднеарифметическое из значений, отмечаемых в двух контрольных точках по трем сериям параллельных опытов.

 Таблица 2.

Коэффициенты регрессии (bi) по единичным У1 и У2 критериям оптимизации

Критерий оптимизации

b1

b2

b3

b4

b5

У1

104

11,42

14,42

1,83

5,83

У2

8,21

-1,44

-1,84

-0,41

-0,65

На основании коэффициентов регрессии были составлены математические модели оптимизации конструктивных параметров куртки:

по критерию “уровень давления одежды на тело человека”

У1 = 0,69 + 0,17 Х1 + 0,19 Х2 + 0,03 Х3 + 0,13 Х12,

по критерию “размах движения рук одетого человека”

У2 = 0,79 + 0,08 Х1 + 0,11 Х2 + 0,01 Х3 + 0,04 Х12,

по комплексному критерию оптимизации

У= 0,74 + 0,12 Х1 + 0,15 Х2 + 0,02 Х3 + 0,09 Х12

Полученные модели использованы для поиска оптимальных конструктивных параметров куртки спецодежды с помощью двухмерных сечений соответствующей поверхности отклика.

Анализ конструктивных линий равных значений отклика, построенных с учетом единичныхУ1, У2 икомплексного У критериев оптимизации позволил выявить взаимодействие между изучаемыми конструктивными параметрами и определить область оптимальных их значений. Так, максимально возможному значению комплексного критерия оптимизации (У=0,98…1,02) при Впр=const=30 см соответствует область оптимальных значений конструктивных параметров П16=14,0…15,0 см, (Шсппр)=40,0…41,6 см. При постоянном значении второго параметра П16=const=15 см н6аибольшее значение комплексного критерия оптимизации У=0,97…1,1 достигается при значении конструктивных параметров Впр=29,0…30,0 см, (Шсппр)=36,7…37,0 см.

При постоянном значении (Шсппр)=const=41,6 см, наибольшее значение комплексного критерия оптимизации (У=1,08…1,1) достигается при значениях конструктивных параметров необходимо, кроме главного критерия оптимизации, учитывать дополнительный критерий — снижение материалоёмкости изделия. Поэтому, учитывая дополнительный критерий оптимизации следует считать значения конструктивных параметров Впр=29,5 см, П16=14 см, (Шсппр)=41,0 см.

Таким образом, в результате проведенных исследований определены оптимальные значения конструктивных параметров куртки специальной одежды, обеспечивающие высокий уровень динамического соответствия. Установленные оптимальные значения использованы в дальнейшем для разработки базовой основы конструкции спецодежды для работающих на открытом пространстве в условиях сухого жаркого климата.

Основные термины (генерируются автоматически): конструктивных параметров, конструктивных параметров спецодежды, динамического соответствия, комплексного критерия оптимизации, значения конструктивных параметров, Оптимизация конструктивных параметров, оптимальных конструктивных параметров, сочетания конструктивных параметров, значений конструктивных параметров, климатических условиях, значении конструктивных параметров, конструктивных параметров куртки, значениях конструктивных параметров, определение конструктивных параметров, оптимальных параметров спецодежды, критериев оптимизации, жарких климатических условиях, значение комплексного критерия, факторов оптимизации, неблагоприятных климатических условиях.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle