IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Люди, работающие в Арктической зоне, подвергаются воздействию критически низких температур и ветра [1]. Давление ветра, а так же механические движения оказывают воздействие на теплозащитную одежду, вызывая изменение в объемах и как следствие снижение теплозащитных параметров.

Защитная одежда для людей, работающих в зонах критически низких температур, характеризуется во многом возможностью материала возвращать исходную форму после механических воздействий и давления ветра. Возврат материала или пакета материалов в исходную форму определяется набором факторов. Одними из них является жесткость ткани, то есть ее способность сопротивляться воздействию различного рода деформаций [2].

Целью данной работы является определение степени влияния факторов на упругость внешнего материала, используемого в пакете для теплозащитной одежды.

Влияние фактов определяется методом априорного ранжирования [3]. Результатом данного метода является планирование полного факторного эксперимента для решения задачи проектирования упругости внешнего материала с дополнительно нанесенной на него полимерной матрицей.

Предлагаемый образец материала представляет собой комбинацию основной ткани различной толщины, волокнистого состава, переплетения (главные и производные главных) и защитной отделки с дополнительно закрепленными методом термопрессования на её поверхности мягкими реберами жесткости из полимерных композиций - полимерные ребра жесткости (ПРЖ), которые выполнены различной толщины и ширины с разным расстоянием и наклоном между собой.

Для определения степени влияния факторов на упругость верхнего материала были рассмотрены следующие:

1. Толщина ткани

2. Вид полимера из которого состоит полимерное ребро жесткости

3. Время процесса термопрессования

4. Давление, оказываемое на полимер при термопрессовании

5. Температура термопрессования

6. Ширина ПРЖ

7. Расстояние между ПРЖ

8. Вид отделки ткани

9. Переплетение текстильного материала

10. Волокнистый состав текстильного материала

11. Толщина ПРЖ

12. Угол между ПРЖ

В соответствии с требованиями к объемам малых выборок количество экспертов – специалистов составило 10 человек. Для определения степени влияния факторов на упругость внешнего материала с учетом мнения экспертов, была разработана анкета (Рисунок 1).

Рисунок 1 – Анкета

Обработка полученных результатов оценки экспертов по предложенным факторам представлена в виде диаграммы рангов, которая представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Диаграмма рангов

Как видно из диаграммы основными факторами, влияющими на упругость внешнего материала являются: 3 - время процесса термопрессования; 4 - давление, оказываемое на полимер при термопрессовании; 5 - температура термопрессования и 12 - угол между ПРЖ.

Анализ согласованности мнений экспертов показал что при данном коэффициенте конкордации в соответствии с критерием Пирсона для 5% уровня значимости при числе степеней свободы равном 11 можно с с 95 %-ной достоверностью можно утверждать, что мнения исследователей относительно степени влияния факторов согласуются.

По итогам проведенного априорного ранжирования степени влияния факторов на упругость верхнего материала установлено, что наибольшее влияние из выявленных факторов в результате анализа оказывают следующие: время, температура и давление при термопрессовании и угол наклона между полимерными ребрами жесткости.

Данные факторы и определяют условия полнофакторного исследования упругости верхнего материала при организации экспериментальных исследований и установления функциональных зависимостей влияния этих факторов на жесткость пакета волокнистых материалов с интегрированной полимерной матрицей упругости.

Список использованной литературы

1. Ковалева А.А. Способы формирования жесткости материалов для теплозащитной одежды технологиями локальной полимеризации / Ковалева А.А., Черунова .И.В. Наука вчера, сегодня, завтра. 2016. № 9 (31). С. 93-99.

2. Черунова И.В. Обоснование развития термоупругих конструкций в проектировании защитной одежды / Черунова И.В., Ковалева А.А. Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 3 (3). С. 265-268.

3. Прохоров В.Т. Оптимизационные модели для решения технологических задач: монография / В.Т. Прохоров, И.М. Мальцев. – Шахты: ЮРГУЭС, 2004 – 441 с.

Код для цитирования: Скопировать