Развитие методологии проектирования однослойных тканых полотен с визуальными объемными эффектами технология и первичная обработка

На правах рукописи

ТОЛУБЕЕВА ГАЛИНА ИВАНОВНА РАЗВИТИЕ МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОДНОСЛОЙНЫХ ТКАНЫХ ПОЛОТЕН С ВИЗУАЛЬНЫМИ ОБЪЕМНЫМИ ЭФФЕКТАМИ Технология и первичная обработка Специальность: 05.19.02 – текстильных материалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Иваново 2013 2

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образова тельном учреждении высшего профессионального образования «Ивановская государственная текстильная академия» (ИГТА).

Научный консультант доктор технических наук, профессор Коробов Николай Анатольевич

Официальные оппоненты:

Юхин Сергей Семенович – доктор технических наук, профессор, заве дующий кафедрой ткачества ФГБОУ ВПО «Московский государственный уни верситет дизайна и технологии (Текстильный институт им. А.Н. Косыгина)» Малецкая Светлана Владимировна – доктор технических наук, про фессор, заведующая кафедрой технологии и проектирования Димитровградско го инженерно-технологического института – филиала ФГАОУ ВПО «Нацио нальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Сокова Галина Георгиевна – доктор технических наук, доцент, заве дующая кафедрой ткачества ФГБОУ ВПО «Костромской государственный технологический университет» Ведущая организация – федеральное государственное бюджетное обра зовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт Петербургский государственный университет технологии и дизайна» (СПГУТД)

Защита состоится 13 июня 2013 года в 10 часов на заседании диссертаци онного совета Д 212.061.01 при ФГБОУ ВПО «Ивановская государственная текстильная академия» по адресу: 153000, г. Иваново, Шереметевский про спект, 21, ауд. Г-235. Е-mail: [email protected], факс: (4932) 412108.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановской государ ственной текстильной академии. Текст автореферата размещен на сайте ВАК России: http://vak.ed.gov.ru/ru/dissertation.

Автореферат разослан 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета Н.А. Кулида

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Ассортимент тканей, выпускаемых текстильной промышленностью нашей страны, очень широк и многообразен, большую часть из них составляют ткани бытового назначения, наиболее востребованными из которых являются ткани из натуральных волокон.

Конкурировать с высококачественными, стильными, пусть и недешевыми, импортными тканями российским текстильщикам возможно только за счет раз вития отечественных брендовых направлений, использования высококачест венного сырья и постоянного расширения ассортимента.

Регулярно обновлять ассортимент выпускаемых тканей невозможно без использования при их проектировании и освоении современных информацион ных технологий – автоматизированных рабочих мест дессинаторов, систем ав томатизированного проектирования тканей, пакетов прикладных программ для автоматизированного проектирования переплетений. Следует отметить, что существующие САПР однослойных тканей имеют в рамках одного продукта программные средства для автоматизированного построения лишь части суще ствующих групп и подгрупп переплетений. При этом не всегда корректен про гноз параметров строения тканей, расхода сырья, физико-механических свойств суровых и готовых тканей.

В настоящее время воображением человека завладели продукты современ ных информационных технологий: 3D-фильмы, 3D-игры, 3D-телевидение и другая «объемная» продукция. Все большую популярность приобретает оформление интерьеров жилых и общественных помещений, окружающих нас предметов в стиле оп-арта - искусства оптических иллюзий. В мир оптических иллюзий нас погружают также работы многих дизайнеров модных домов: Ак риса, Элиса Палмер, Карлоса Майл, Климентса Рибьеро. На большие подиумы вернулись ретро-модели одежды из тканей с рисунками повторяющихся гео метрических фигур, создающими на плоской ткани иллюзию движения и объе ма. Следует отметить, что различные псевдообъемные эффекты на тканях в настоящее время получают в основном средствами печати.

Важной задачей сегодня является разработка новых средств креативного оформления однослойных тканей способами ткачества. Актуальными становятся исследования, направленные на разработку методов получения новых переплетений, создающих на ткани визуальные эффекты различных объемных геометрических фигур.

При проектировании тканей дессинатору особенно важно представлять внутреннее строение образцов, взаимный изгиб нитей основы и утка, опреде ляющий внешний вид, опорную поверхность и свойства будущей ткани. Суще ствующие отечественные компьютерные реализации САПР однослойных тка ней и АРМ дессинатора такую задачу не решают. Актуально также развитие методологии проектирования тканей с учетом требований потребителя и воз можностей технологического оборудования для изготовления тканей.

На стадии проектирования ткани необходимо оценить напряженность ее выработки на ткацком станке, для чего используют известные коэффициенты связности ткани и наполнения волокнистым материалом, рассчитываемые по методикам ЦНИХБИ и П.Т. Букаева. Фирмы Picanol и Zulzer Textil предлагают методики оценки технологичности ткани с помощью коэффициентов поверхно стного фактора Cover Factor, для расчета которых необходимы эмпирические коэффициенты переплетения, известные только для переплетений главного класса и панамы. Методика расчета коэффициента для других переплетений от сутствует, что затрудняет оценку напряженности их выработки на оборудова нии этих фирм.

Все вышеизложенное обусловливает актуальность темы данной диссерта ционной работы, направленной на решение перечисленных и других проблем текстильной отрасли по выпуску востребованных тканей.

Объектами исследования являются хлопчатобумажные и смешанные од нослойные ткани бытового назначения, методы проектирования и способы ху дожественного оформления однослойных тканей средствами ткачества.

Предметом исследования является способ моделирования структур быто вых однослойных тканей с заданными параметрами строения и свойствами.

Цель данного исследования – разработка теоретических положений и практических методик проектирования с использованием современных инфор мационных технологий однослойных тканых полотен и переплетений, позво ляющих получать на поверхности ткани визуальные объемные геометрические эффекты.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в работе реше ны следующие задачи:

- выполнен анализ современного состояния проблемы проектирования, оценки параметров строения и свойств однослойных тканей, использования со временных информационных технологий при проектировании тканей, построе нии переплетений и визуализации результатов проектирования;

- предложено новое направление проектирования комбинированных пере плетений с визуальным эффектом объемных продольных, поперечных и на клонных полос, объемных зубцов, ромбов и зигзагов на базе теневых и шашеч ных переплетений, предложены способы усиления визуальных объемных эф фектов на ткани;

- разработаны методики построения новых производных переплетений главного класса, два новых метода построения крепов;

- создан программный комплекс для автоматизированного построения классических и предложенных переплетений однослойных тканей;

- разработан новый метод количественной оценки связности (рыхлости) переплетений однослойных тканей, создано программное обеспечение для ав томатизированного расчета параметров и коэффициентов переплетений;

- разработана методология автоматизированного многовариантного на глядного проектирования образцов однослойных тканей с заданными свойст вами, обеспечивающих технологичность процесса выработки тканей;

- разработана теория прогнозирования уработки нитей основы и утка с уче том пространственной извитости и жесткости нитей на разрыв и эмпирические методики прогнозирования прочностей тканей по основе и по утку и устойчи вости к истиранию;

- разработаны алгоритм и его программная реализация для автоматическо го управления электронной жаккардовой машиной BONAS MJ2 для выработки образцов тканей с переплетениями, созданными в среде защищаемого АРМ дессинатора;

- разработаны объектная модель, алгоритм и программное обеспечение по лутоновой монохромной компьютерной визуализации образцов спроектиро ванных тканых полотен.

Основные методы исследований. Работа содержит результаты теоретиче ских и экспериментальных исследований.

При разработке моделей прогнозирования уработки нитей с учетом их про странственного изгиба использовались разделы линейной алгебры, аналитиче ской геометрии, интегрального исчисления, численные методы, разделы введе ния в анализ.

В основу теории моделирования структур бытовых однослойных тканей положены гипотеза английского ученого Фредерика Томаса Пирса, рассматри вавшего параметры строения и свойства ткани полотняного переплетения как функции углов наклона прямолинейных отрезков нитей в ткани к оси абсцисс, и положения фазовой теории строения ткани, предложенной школой ученых МГТУ им. А.Н. Косыгина.

При разработке регрессионных моделей прогнозирования уработки нитей с учетом их жесткости на разрыв, прочности ткани и устойчивости к истиранию использовались методы планирования и анализа эксперимента. Эксперимен тальные исследования физико-механических свойств опытных образцов тканей выполнялись на сертифицированных приборах в соответствии с требованиями ГОСТ 20566-75, ГОСТ 3811-72 (ИСО 3801-77, ИСО 3932-76, ИСО 3933-76), ГОСТ 3812-72, ГОСТ 3813-72 (ИСО 5081-77, ИСО 5082-82), ГОСТ 18976-73, ГОСТ 12023-2003. Получение микросрезов, их фотографирование и определе ние параметров строения образцов тканей производилось по признанной мето дике с помощью электронного микроскопа с использованием встроенного про граммного обеспечения.

Экспертная оценка степени выраженности визуального объемного эффекта опытных образцов тканей выполнялась с помощью признанного психофизиче ского метода постоянных раздражителей. Определены пороги зрительного вос приятия псевдообъемного эффекта в зависимости от способа построения пере плетения.

При разработке методического обеспечения компьютерной визуализации виртуальной канвовой бумаги, макетов переплетений, структур спроектирован ных тканей использовались возможности математических и графических паке ® тов расширения MATLAB.

При статистической обработке экспериментальных данных использовались признанные методы математической статистики, доказана воспроизводимость опытов и адекватность предложенных теоретических и регрессионных моделей.

Перечисленные теоретические и экспериментальные исследования выпол нены с помощью лицензионных программных продуктов.

Достоверность теоретических и методических разработок обеспечена ис пользованием при выполнении исследований сертифицированного оборудова ния;

применением современных технологий сбора и обработки первичных ис ходных данных, выполнения расчетов и визуализации результатов проектиро вания;

подтверждена воспроизводимостью результатов проектирования пере плетений и тканей;

согласованностью параметров строения спроектированных тканей с положениями признанной теории фазового строения тканых полотен;

проектированием образцов с реально существующими порядками фазы строе ния ткани – со второго по восьмой;

выработкой опытных образцов тканей с но выми переплетениями, дающими визуальные эффекты объемных геометриче ских фигур, подтверждена проведенной опытной эксплуатацией программных комплексов в условиях действующего предприятия: АРМ дессинатора успешно апробировано на ООО «Родники-Текстиль».

Научная новизна диссертационной работы заключается в развитии тео ретического и методического обеспечения процессов автоматизированного проектирования однослойных хлопчатобумажных и смешанных тканей и раз работке новых способов художественного оформления тканей средствами тка чества.

В диссертационной работе впервые получены следующие результаты:

- предложено новое направление проектирования комбинированных пере плетений, позволяющих получить визуальные эффекты объемных продольных, поперечных и наклонных полос, зубцов, ромбов и зигзагов на базе теневых пе реплетений;

разработаны способы усиления визуальных объемных эффектов на ткани (патенты Российской Федерации № 2475573, № 2478147);

- предложено новое направление автоматизированного проектирования пе реплетений однослойных тканей с визуальными эффектами объемных полос на базе шашечных переплетений;

- разработаны новые методики построения новых производных переплете ний главного класса, создания креповых переплетений, обеспечивающих полу чение креповой мелкозернистой поверхности ткани с отсутствием ритмичности узора (патент Российской Федерации № 2478148);

- разработана новая методика относительной оценки связности (рыхлости) переплетения однослойной ткани, дополнительно учитывающая диагональные пересечки нитей в раппорте переплетения;

- разработана методология многовариантного автоматизированного проек тирования тканей по заданным линейной плотности, физико-механическим свойствам пряжи и переплетению в соответствии с требованиями соответст вующих стандартов на ткани и технологическими возможностями ткацкого станка с определением области допустимых значений плотностей ткани;

- разработана теория прогнозирования уработки (извитости) нитей основы и утка, учитывающая их пространственный изгиб: теория расчета уработки во фронтальной плоскости рассматривает параметры строения ткани как функции углов наклона прямолинейных участков нитей в пересечках к горизонтальной плоскости;

теория расчета уработки в горизонтальной плоскости учитывает пе реплетение, заправочные данные и наполнение ткани волокнистым материалом (патент Российской Федерации № 2469319);

- получены адекватные регрессионные модели для прогнозирования ура ботки нитей основы и утка, прочности ткани по основе и по утку и устойчиво сти к истиранию по известным линейным плотностям нитей, плотностям ткани по основе и по утку, относительной разрывной нагрузке, разрывному удлине нию нитей основы и утка, жесткости нитей на разрыв и переплетению ткани;

- предложен способ моделирования структуры спроектированной ткани и получения ее полутонового монохромного изображения, отражающего внеш ний вид, переплетение и параметры строения образца.

Практическая значимость и реализация результатов работы Теоретические и методические исследования реализованы в созданной САD/CAM-системе. Разработано АРМ дессинатора для предприятий, выпус кающих однослойные ткани, включающее программные комплексы по созда нию библиотеки переплетений (свидетельство № 2012616289);

расчету пара метров и коэффициентов количественной оценки переплетений (свидетельство № 2012618602);

прогнозированию параметров строения, уработки нитей осно вы и утка;

построению монохромных полутоновых изображений спроектиро ванных тканей, фронтальных разрезов нитей, горизонтальных проекций осей нитей (свидетельство № 2011616799);

программный комплекс по проектирова нию однослойных тканей по четырем известным и одной новой геометриче ским методикам (свидетельство № 2011615187);

наглядному многовариантному проектированию образцов тканей с прогнозированием физико-механических свойств проектируемых тканей.

Разработанное программное обеспечение позволяет формировать управ ляющий модуль для электронной жаккардовой машины BONAS MJ2. Создан альбом образцов спроектированных с помощью защищаемого программного комплекса новых переплетений, выработанных в условиях действующего пред приятия.

Предложена методика расчета коэффициента переплетения для оценки на пряженности выработки спроектированной ткани на станках Picanol и Zulzer Textil с помощью показателя Cover Factor.

Разработанный программный комплекс, предназначенный для статистиче ской обработки данных эксперимента (свидетельство № 20116112291), успешно применяется в учебном процессе, в курсовом и дипломном проектировании на кафедре ПТИ ИГТА. Отдельные результаты работы использованы при подго товке учебников и учебных пособий.

Проведенная опытная эксплуатация программных комплексов в условиях ООО «Родники-Текстиль» показала, что разработанное программное обеспече ние может быть использовано для расширения ассортимента хлопчатобумаж ных и смешанных тканей, создания новых структур и различного внешнего оформления ткани, помогает находить компромиссные решения, учитывать требования потребителя и возможности технологического оборудования для изготовления тканей. Комплексы применяются в основных курсах учебного процесса, курсовом и дипломном проектировании, при подготовке магистров и аспирантов на кафедре ПТИ ИГТА, предназначены для работы в операционной системе Windows на ЭВМ со стандартными периферийными средствами.

На защиту выносятся новые подходы к проектированию переплетений, теоретические положения, методические разработки, алгоритмы и программное обеспечение проектирования тканых полотен и визуализации виртуальных об разцов спроектированных тканей:

1. Методики построения переплетений, позволяющих получить на ткани новые ткацкие эффекты, а именно: производных переплетений главного класса;

креповых, обеспечивающих креповую мелкозернистую поверхность ткани с от сутствием ритмичности рисунка и недопустимо длинных настилов одноимен ных перекрытий;

комбинированных переплетений с визуальным эффектом объ емных продольных, поперечных и наклонных полос, ромбов, зубцов и зигзагов на базе теневых и комбинированных с объемными полосами на базе шашечных переплетений.

2. Способы усиления визуальных объемных эффектов на ткани.

3. Программный комплекс для создания библиотеки переплетений одно слойных тканей (более 1000 алгоритмов) с удобным пользовательским интер фейсом для выбора метода построения переплетения, ввода исходных данных, визуализации виртуальной канвовой бумаги и макетов переплетений, сохране ния, просмотра и корректировки переплетений, расчета их параметров.

4. Новые характеристики переплетения однослойной ткани: понятия диа гональной пересечки, основного или уточного диагонального настила, услов ной устойчивости перекрытия;

методика относительной оценки связности (рыхлости) переплетений однослойных тканей вдоль основы, вдоль утка и тка ни в целом, учитывающая пересечки вдоль обеих систем нитей и диагональные, а также программный комплекс для автоматизированного расчета нового коэф фициента связности переплетения, параметров переплетений и других извест ных коэффициентов их количественной оценки.

5. Методика расчета коэффициента переплетения, используемого для оценки технологичности изготовления тканей на ткацких станках фирм Picanol и Zulzer Textil с помощью показателя поверхностного фактора CF.

6. Методология многовариантного автоматизированного проектирования технологичных однослойных хлопчатобумажных и смешанных тканей бытово го назначения, отвечающих заданным требованиям.

7. Теория прогнозирования уработки нитей основы и утка и расхода сырья, рассматривающая порядок фазы и другие параметры строения однослойной ткани как функции углов наклонов прямолинейных отрезков каждой нити ос новы и утка раппорта в ткани к оси абсцисс и учитывающая пространственный изгиб нитей во фронтальной и горизонтальной плоскостях.

8. Теоретические зависимости, алгоритм и программное обеспечение для построения полутонового монохромного изображения образцов спроектиро ванных тканых полотен, фронтальных профилей и горизонтальных проекций осей каждой нити раппорта переплетения, учитывающие линейные плотности пряжи, плотности и наполнение ткани волокнистым материалом, переплетение.

9. Эмпирические математические модели для прогнозирования уработки нитей основы и утка, прочности ткани по основе и по утку и устойчивости к ис тиранию с учетом жесткости нитей на разрыв, физико-механических свойств пряжи, связности переплетения, заправочных данных ткани.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на областных науч но-технических конференциях «Научным разработкам – широкое внедрение в практику», г. Иваново, ИвТИ, 1987;

«Новые технические и технологические разработки и их внедрение в текстильной и легкой промышленности», г. Ива ново, ИвТИ, 1989;

областном научно-техническом семинаре «Создание новых видов материалов, ассортимент продукции в текстильной промышленности», Украина, г. Чернигов, 1991;

на международных научно-технических конферен циях «Проблемы развития ресурсосберегающих экологически чистых техноло гий в текстильной и легкой промышленности» (Прогресс-1994, 1995), «Современ ные проблемы научно-производственного образовательного комплекса тек стильной и легкой промышленности» (Прогресс-1996), «Теория и практика раз работки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстиль ном производстве» (Прогресс-1997), «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс 1998), «Перспективы использования компьютерных технологий в текстильной и легкой промышленности» (ПИКТЕЛ-2003), «Современные наукоемкие техно логии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс-2004-2008, 2012), «Молодые ученые – развитию текстильной и лег кой промышленности» (Поиск-2004, 2009-2012), г. Иваново, ИГТА;

«Совре менные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕК СТИЛЬ-2005, 2011, 2012), г. Москва, МГТУ им. А.Н. Косыгина;

«Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона» (Лен-2006, 2012), Кострома, КГТУ;

всероссийской научно-технической конфе ренции «Современные тенденции развития информационных технологий в тек стильной науке и практике», Димитровград, ДИТИ НИЯУ МИФИ, 2012;

на расширенном заседании кафедры ПТИ, 2012;

научном семинаре по проблемам повышения эффективности технологических процессов текстильной и легкой промышленности ИГТА, 2013.

Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 61 печат ной работе, в числе которых монография, 19 статей в журналах, рекомендуе мых ВАК РФ, 4 статьи в сборниках научных трудов, 4 патента на изобретения, 5 свидетельств об официальной регистрации программ для ЭВМ, 2 учебника, учебных пособия, 23 тезисов докладов в сборниках материалов научно технических конференций различных уровней. Доля соискателя в опублико ванных с соавторами работах по теме диссертации составляет от 30 до 80 %.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения с основными выводами по работе, библио графического списка и приложений. Содержание работы изложено на 347 стра ницах, включает 154 рисунка, 28 таблиц. В диссертации 11 приложений на страницах. Библиографический список насчитывает 272 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формули руются ее цели и задачи, обозначены объекты и предмет исследования, пере числены используемые методы исследования, раскрыта научная новизна и практическая значимость исследования.

В первой главе проводится обзор и анализ научных работ, посвященных разработке теоретических основ и методов проектирования однослойных тка ней, автоматизированному проектированию тканых полотен, компьютерным технологиям построения переплетений и методикам количественной оценки связности (рыхлости) переплетений однослойных тканей.

Задачи проектирования ткани по заданному значению основного свойства при наложении ряда начальных условий могут быть условно разделены на семь получивших наибольшее распространение направлений: по заданному сырью (методы МГТУ им. А.Н. Косыгина, Г.Б. Дамянова, А.Кемпа, В.П. Склянникова, Г.Г. Соковой, В.Л. Маховера, И.В. Ильина и др.);

по заданной поверхностной плотности (методы О.С. Кутепова, МГТУ имени А.Н. Косыгина, Г.Б. Дамянова, М.С. Бородовского, Н.В. Васильчиковой, А.К. Киселева, ученых Института одежды и текстиля Народной Республики Болгарии и др.);

по заданной прочно сти ткани (метод А.А. Синицына, МГТУ им. Косыгина, ученых Института оде жды и текстиля Народной Республики Болгарии);

по заданному коэффициенту связности ткани (метод Н.С.Ереминой, Института одежды и текстиля НРБ, МГТУ им. А.Н. Косыгина);

по заданной толщине ткани (метод МГТУ имени А.Н. Косыгина, Института одежды и текстиля НРБ);

по заданным пористости ткани (метод С.С. Юхина и С.Е. Мартыненко), воздухопроницаемости и суммар ному тепловому сопротивлению (метод В.Б. Корсаковой);

по заданным пара метрам выработки ткани на станке с учетом взаимодействия нагруженных ни тей, модели механики ткани в свободном и деформированном состоянии с ис пользованием теории изгиба нитей (методы С.Д. Николаева, С.С. Юхина, Ю.Ф. Ерохина, В.А. Синицына, Г.В. Степанова, С.Г. Степанова, Э.А. Оникова, В.А. Светлицкого, К.Г.Алексеева, П.Т.Букаева, И.И.Мигушова, В.В. Чугина, В.Н. Васильченко, С.В.Ломова, С.В. Ямщикова, Б.М.Примаченко, Т.Ю. Каре вой, А.П. Гречухина, В.Ю. Селиверстова, Д.В. Зайцева и других). Проведенный анализ методов расчета уработки нитей показал, что существующие методики не учитывают изгиб нитей в горизонтальной плоскости.

Разрабатываемые методики проектирования тканей реализуются в про граммных комплексах, САПР тканей, АРМ дессинатора. Наибольшее распро странение получили разработки ЦНИИЛКА, УкрНИИТИ, МГТУ им. А.Н. Ко сыгина, Каунасского политехнического института, ВНИПИАСУлегпром ИВНИТИ-ИГТА, Димитровградского инженерно-технологического института – филиала МИФИ, Санкт-Петербургских университетов – электротехнического и технологии и дизайна, Костромского государственного технологического уни верситета. Наибольшее признание получили зарубежные CAD/CAM системы «Scotweave», «Vision», «DesignScope® Victor» (EAT), «Staubli», «GROSSE JAC FRTIST WIN», «PCW 4.1 (4.2.04)», «Weave It Pro», «WeavePoint 6 for Windows».

Анализ зарубежных САПР тканей показывает, что в основном автоматизи руются процессы создания однослойных и многослойных крупноузорчатых пе реплетений тканей и передачи управления зевообразовательным механизмам ткацких станков. Основными недостатками многих отечественных САПР яв ляяются невозможность подготовки виртуального картона для электронных жаккардовых машин и отсутствие наглядности соответствия результатов про гнозирования параметров строения и свойств тканей задаваемым ограничени ям. Системы, лишенные этих недостатков, предназначены для создания тканей ограниченного ассортимента. Многие системы предлагают единственный оп тимальный вариант проектирования, не всегда соответствующий технологиче ским возможностям предприятия. Средства визуализации спроектированных тканей не всегда учитывают параметры их строения, такие как высоты волн из гиба, порядок фазы строения и другие.

Большинство существующих САПР тканей имеют ограниченную встроен ную базу переплетений ткани. Задачи автоматизации проектирования креатив ных переплетений решаются другими системами, необходимо создать автома тизированное рабочее место, объединяющее оба направления.

Анализ работ Г.Л. Слостиной, А.В. Фирсова, Г.И. Борзунова, С.Д. Нико лаева, С.В. Малецкой, В.В. Малецкого, О.И. Дружинской, Д.А. Шаталиной, В.М. Милашюса и В.К. Реклайтиса, Г.А. Крылова, Ф.К. Мансурова, Н.Х. Ура зова, О.Ю. Дмитриева и других ученых по созданию методов автоматизирован ного построения ткацких переплетений позволяет их условно разделить на две группы: автоматизация известных и создание новых методов построения пере плетений;

разработка эвристических алгоритмов перебора возможных сочета ний перекрытий на известном раппорте переплетения и выбор переплетений, обеспечивающих выполнение заданных требований.

Существующие программные комплексы построения переплетений одно слойных тканей не предусматривают расчет параметров переплетений и коэф фициентов их количественной оценки, необходимых при разработке эмпириче ских методик прогнозирования свойств тканых полотен.

Наиболее часто для количественной оценки переплетений исследователи используют коэффициенты Н.С. Ереминой, В.П. Склянникова, П.Т. Букаева, Г.И. Селиванова, Л.П. Поляковой - Б.М. Примаченко. Большинство известных методик для разных переплетений дает одинаковую количественную оценку, многие рассматривают переплетение в целом. Коэффициенты количественной оценки переплетений части методик имеют неудобные для дальнейшего ис пользования пределы изменения.

Среди бурно развивающихся новых способов построения переплетений однослойных тканей остались без внимания способы получения визуальных объемных эффектов на ткани. Разработка методик проектирования переплете ний, создающих на ткани эффекты объемных геометрических фигур, позволит расширить ассортимент тканей, предоставит дизайнерам новые возможности для колористического оформления тканей различного назначения.

Во второй главе рассматривается ряд новых методик построения произ водных переплетений главного класса, креповых переплетений.

В среде программирования MATLAB создан защищенный свидетельством о государственной регистрации оригинальный программный продукт для авто матизированного построения, корректировки, расчета параметров, визуализа ции и хранения всех известных переплетений однослойных тканей (более алгоритмов). Программный комплекс отличает легкий и наглядный выбор ме тода построения переплетения;

возможность мобильной корректировки пере плетения, оперативного расчета его параметров, просмотра 2D-макета вирту альной ткани, оценки ее внешнего вида и определения числа разноперепле тающихся нитей (необходимого числа ремизок). Разработан алгоритм и его программная реализация для формирования в среде созданного АРМ дессина тора файла управления электронной жаккардовой машиной Bonas MJ2-28h800 LT, с помощью которого на станке Picanol OmniPlus 800 осуществлена выра ботка 54-х опытных образцов тканей предлагаемых переплетений.

Группу репсов предложено дополнить ломаными, зеркальными ломаными, обратными, обратносдвинутыми репсами с изломом по основе и с изломом по утку;

ромбовидными, полученными на базе основных и на базе уточных реп сов;

зигзагообразными репсами с изломом по основе и с изломом по утку с по стоянным и переменным сдвигом вершин;

«каучуковыми», построенными зер кально-негативным методом с вращением мотива по часовой стрелке или про тив нее.

Разработаны методики построения ломаных сарж с двойным изломом и обратных смещенных сарж. Группа теневых сарж дополнена новыми ломаны ми, обратными, обратносдвинутыми, ромбовидными простыми и ромбовид ными обратными саржами, полученными без повторения базовых раппортов в ступенях, с равномерным и неравномерным повторением раппортов. Эти тене вые переплетения нами условно названы плоскими теневыми.

Предложен новый способ построения 16 разновидностей теневых перепле тений, названных сотовыми, путем теневого перехода от уточных сарж к ос новным и обратно (или наоборот) вдоль обеих систем нитей одновременно (рис. 1). Усиливать перекрытия в ступенях можно как вдоль основы, так и вдоль утка. Предусмотрена возможность равномерного и неравномерного по вторения раппортов базового переплетения в ступенях.

Задаваясь исходным базовым переплетением и выбирая тот или иной спо соб построения сотовых переплетений, можно получить бесконечное множест во вариантов переплетений, изменять размеры сотов, визуальную глубину ячеек.

Этот способ дал начало новому направлению созда ния на ткани средствами пе реплетения различных объ емных эффектов.

В хлопчатобумажной и других отраслях текстильной промышленности широко Рис. применяются креповые пе реплетения. Однако использование известных методов не всегда дает возмож ность получить креповую мелкозернистую поверхность ткани, в большинстве случаев креповое переплетение на отдельных участках раппорта сохраняет за кономерности исходного переплетения, что приводит к появлению ритмичных рисунков. При добавлении чрезмерного числа перекрытий возникают недопус тимо длинные основные и уточные настилы, отсутствует возможность контроля максимальной и средней длин основных и уточных настилов в ходе построения переплетения.

В работе предложены два новых способа создания креповых переплетений, лишенные указанных недостатков. По известным величинам раппортов пере плетения Ro и R y с помощью табличного или программного датчика генери руется одномерный массив, представляющий собой случайную перестановку из целых чисел в пределах [1, 2, …, Ro R y ] и являющийся перечнем возмож ных номеров основных или уточных перекрытий крепового переплетения.

Принимается величина максимально допустимых настилов одноименных пере крытий по основе и по утку. К уточным (или основным) настилам постепенно добавляются основные (или уточные) перекрытия по принятому закону случай ной перестановки целых чисел, определяется фактическая максимальная длина горизонтальных и вертикальных настилов одноименных перекрытий, и прини мается решение о продолжении или прекращении добавления перекрытий.

Второй способ построения креповых переплетений предусматривает ра венство раппортов. Порционно добавляются R отдельных перекрытий с номе рами из генерируемых для каждой пор ции одномерных массивов перечней воз можных номеров одиночных перекрытий крепового переплетения. Причем при ка ждой порции одиночные перекрытия до бавляются к настилам противоположного знака по основному закону переплетений главного класса: всего за одну операцию наносится до R одиночных перекрытий.

Если вариантов таких крепов не Рис. сколько (рис. 2), ЭВМ предлагает все ва рианты. Чтобы просмотреть интересую щее переплетение, необходимо активировать соответствующее окно. Для каж дого варианта можно просмотреть параметры переплетения, макет, сохранить любое (или последовательно несколько) переплетение в библиотеку.

По первому способу построения креповых переплетений подана заявка на патент на изобретение, получено решение о выдаче патента, по второму полу чен патент на изобретение Российской Федерации № 2478148.

В третьей главе рассматривается новое направление проектирования пе реплетений, позволяющих получить различные псевдообъемные эффекты на однослойной ткани. Новизна предлагаемых способов подтверждена патентами Российской Федерации на изобретения № 2475573, № 2478147, решениями о выдаче патентов на изобретения по семи заявкам.

Первая группа переплетений условно названа объемными теневыми пере плетениями, позволяет получить на ткани визуальные эффекты объемных све товых продольных, поперечных и наклонных полос, объемных зубцов, зигзагов и ромбов, всего предусмотрено 216 алгоритмов построения указанных перепле тений. Для получения большего разнообразия теневых эффектов исходное те невое переплетение может выстраиваться как вдоль основы, так и вдоль утка;

с переходом от уточного эффекта к основному и обратно и наоборот;

с усиле нием перекрытий в ступенях как вдоль основы, так и вдоль утка;

без повторе ний, с одинаковым или различным числом повторений раппортов базового пе реплетения в ступенях. В качестве базовых используются саржи и сатины глав ного класса.

На рис. 3 представлены переплетения с объемными продольными и попе речными полосами.

Рис. Создание новых теневых переплетений для получения на поверхности тка ни эффекта визуализации различных по ширине объемных световых полос дос тигается за счет постепенного увеличения, затем уменьшения числа основных перекрытий в ступенях прямого и обратного световых переходов. Для создания эффекта объемности полос изменен способ формирования обратного светового перехода. В отличие от способа построения классических теневых переплете ний при получении обратного светового перехода по новой методике, во первых, изменяется направление сдвига перекрытий базового переплетения на противоположное, во-вторых, увеличивается длина обратного светового пере хода: она принимается на две нити меньше длины прямого светового перехода.

Разработаны методики и программное обеспечение для построения новых перепле тений с контрастными продольными и попе речными полосами. Полосы могут быть как одинаковой, так и различной ширины.

Интерактивно задаются число полос и степени усиления перекрытий в полосах. По сле построения каждой световой полосы вы Рис. страивается ее негатив (рис. 4).

Для получения наклонных объемных световых полос одну из систем нитей считаем активной, вдоль нее выстраиваем раппорт исходного теневого переплетения. Выполняем сдвиг исходного теневого переплетения на величи ну раппорта базового переплетения вдоль активной системы нитей в положительную (для наклона по лос вправо) или отрицательную (для наклона полос влево) сторону. Сдвиги продолжаем до заполнения раппорта теневого переплетения с наклонными Рис. световыми полосами (рис. 5).

Разработаны методики построения переплетений для получения визуаль ных эффектов укрупненных объемных продольных или поперечных зубцов (рис. 6). Вдоль пассивной системы ни тей предварительно выстраивается ис ходное теневое переплетение. Зубцы состоят из двух фрагментов заданной ширины. При формировании первого фрагмента ломаного теневого перепле тения создаются наклонные световые полосы, для чего раппорт исходного те невого переплетения последовательно Рис. сдвигается в положительном для накло на световых полос в правую сторону или отрицательном для наклона световых полос в левую сторону направлениях вдоль пассивной системы нитей на одну ступень исходного теневого переплетения, сдвиги прекращаются после запол нения заданного фрагмента переплетения. При формировании второго фраг мента переплетения изменяется угол наклона световых полос и сдвиг раппорта исходного теневого переплетения на противоположные. Второй фрагмент ло маного теневого переплетения представляет собой зеркальную копию первого фрагмента без первой и последней нитей.

Для получения на ткани эффекта объемных зигзагов, направленных вдоль основы или вдоль утка, предложено на базе ломаных продольных и поперечных теневых переплетений дополнительно производить сдвиг зубцов вдоль актив ной системы нитей (рис. 7). В раппорте переплетения предусмотрено два зубца с рассчитываемой величиной сдвига вершин.

Рис. Для получения на ткани эффекта объемных ромбов предложено на базе пе реплетений с наклонными полосами производить излом полосы после заданно го числа нитей по обеим системам, дважды изменив направление наклона по лос. Пример исходного теневого переплетения и макеты переплетений с объем ными световыми ромбами представлены на рис. 8.

Принимаемое дессинатором число нитей до излома по обеим системам должно превышать значения раппортов наклонного теневого переплетения.

При автоматизированном построении переплетений значения раппортов выво дятся на экран. Число нитей до излома исходного наклонного теневого пере плетения по отдельным системам может быть как одинаковым, так и различ ным, что позволяет создавать коллекции тканей-компаньонов. С увеличением раппорта базовых сарж или сатинов (атласов) и числа нитей до излома вырази тельность ромбов и глубина псевдообъемного эффекта возрастает.

Рис. С помощью признанного психофизического метода постоянных раздражи телей выявлены оптимальные исходные данные для построения 3D-теневых переплетений по предложенным методикам. Задачей исследования явилось оп ределение порогов зрительного восприятия объемного эффекта на ткани в зави симости от закона построения переплетения, вида и величины раппорта базово го переплетения, выбора направления активной системы нитей, принятого на правления усиления перекрытий в ступенях теневого переплетения. В качестве экспертов (40 человек) выступали мужчины и женщины в возрасте 22-60 лет, с неполным и полным высшим образованием. Исследуемым параметром явилась балльная оценка степени заметности визуального эффекта объемности предъ являемого образца ткани.

Установлено, что для усиления эффекта визуализации объемности свето вых полос рекомендуется принимать базовые саржи и сатины с большим рап портом, в продольных и поперечных полосах последовательности повторений раппортов базовых переплетений в ступенях необходимо принимать от мень шего числа к большему.

Разработан способ усиления визуального эффекта объемности тканей с те невыми переплетениями. Построены поверхности отклика светлоты фрагмен тов переплетений. Под светлотой фрагментов переплетения понимаем коэффи циент отношения числа основных перекрытий на площади базового раппорта в ступенях теневых переплетений к общему числу перекрытий базового раппор та, принимаем, что у суровых тканей основные перекрытия отражают свет в большей степени, чем уточные. Анализ поверхностей отклика показал, что ви зуальный эффект объема появляется на одних переплетениях вследствие посте пенного нарастания, затем убывания, на других – наоборот, вследствие посте пенного убывания, затем нарастания числа основных перекрытий на каждом базовом раппорте в ступенях теневых переплетений.

Для усиления визуального объемного эффекта предлагаем светлоту в пре делах каждого раппорта повышать, а затем уменьшать по закону единичной па раболы. Из условия минимизации отклонения фактического распределения светлоты фрагментов переплетения от предложенного теоретического рассчи тывается число нитей в каждой ступени теневого переплетения. На рис. 9 для примера показаны теневые переплетения с продольными полосами, макеты пе реплетений и поверхности отклика светлоты фрагментов переплетений до и по сле корректировки размеров ступеней.

Рис. В диссертационной работе предложен способ создания визуального объ емного эффекта на однослойных тканях шашечных переплетений.

Способ создания на ткани рисунка с эффектом объемных продольных и поперечных полос на базе шашечных переплетений аналогичен предложенному выше способу усиления объемного эффекта на тканях с продольными или по перечными теневыми полосами за счет изменения длин ступеней с увеличи вающейся, а затем уменьшающейся светлотой участков переплетения по задан ной, например параболической, зависимости.

Одна из систем нитей считается активной. Принимаются: ширина исход ных шашек в нитях активной системы и количество их пар в раппорте перепле тения;

ширина шашек в нитях в раппорте пе реплетения по пассивной системе;

вид базо вого переплетения в шашках, чаще всего это переплетения главного класса. Нити одной системы принимаются более светлыми, дру гой – более темными. На плоскости раппорта выстраивается базовое шашечное переплете ние (рис. 10). Рис. Формируется поле с подвижными марке рами: задаются количество опорных точек, их координаты. Передвигая марке ры вдоль активной системы, задают вид аппроксимирующей кривой (например, параболы), определяющей закон изменения размеров шашек вдоль пассивной системы нитей (рис. 11).

Рис. Выполняется кусочно-полиноминальная аппроксимация кривых, соединяющих маркеры, рассчитываются новые коорди наты смены цвета шашек, и на полученной координатной сетке выстраивается рап порт деформированного шашечного пере плетения.

На рис. 12 показаны примеры шашеч ных переплетений с имитацией продоль ных объемных полос. Раппорты перепле тений составляют: по основе 660 нитей, по Рис. 12 утку 30 нитей.

Четвертая глава посвящена разработке теории прогнозирования уработки (извитости) нитей основы и утка, учитывающей пространственный изгиб нитей.

Новизна предложенного способа расчета по образцу и прогнозирования ура ботки нитей основы и утка при проектировании новой ткани подтверждена па тентом Российской Федерации на изобретение № 2469319.

Суммарную уработку нитей основы и утка предлагаем определять с учетом уработки нитей основы (утка) во фронтальной ао ( у ) и горизонтальной агориз. о ( у ) плоскостях:

2 ао ао агориз.о ;

(1) ау а 2 агориз. у.

(2) у В основу теории прогнозирования уработки нитей основы и утка во фронтальной плоскости положена гипотеза английского ученого Фредерика Томаса Пирса, рассматривавшего параметры строения и свойства ткани полот няного переплетения как функции углов наклона прямолинейных отрезков ни тей в ткани к оси абсцисс («The Geometry of Cloth Structure»), и положения фа зовой теории строения ткани, предложенной школой ученых МГТУ им.

А.Н. Косыгина. Принимаем, что линейные плотности, вид пряжи в системах основы и утка и плотности ткани в пределах раппорта не изменяются.

На рис. 13 представлена расчетная геометрическая модель ткани полотня ного переплетения. Из центров утков в пересечке (точек О1 и О2) опущены пер пендикуляры на ось основы. Дуги АВ и СD являются расчетными дугами обхвата утков осью нити основы, причем углы обхвата АО1В и CO2D рав ны, они равны также углу наклона к горизонтали прямолинейного участка нити, соединяющего эти дуги, как углы со взаимно перпендикулярными сторо нами.

D O1 C C y N y ho hу К y1 O Е B A x1 x12 x lуф Рис. На рис. 13 обозначено: x1( 2) - горизонтальная проекция нижней (верхней) дуги;

x12 - горизонтальная проекция отрезка, соединяющего дуги;

y1( 2) - вер тикальная проекция нижней (верхней) дуги;

y12 - вертикальная проекция от резка, соединяющего дуги.

Уработку нитей основы и утка во фронтальной плоскости находим как среднее значение уработок отдельных нитей раппорта:

Ro ао aoi Ro ;

(3) i Rу а у aу j Rу ;

(4) j (lo1i lo12i lo 2i )toi l yфi toi аоi 100 ;

(5) (lo1i lo12i lo 2i )toi R y l yфi toi Py (l y1 j l y12 j l у 2 j )tu j loф j tu j 100, (6) аy j (l y1 j l y12 j l y 2 j )tu j Ro loф j t y j Po где lo1 и l у1 - длины дуг обхвата нитей утка каждой нитью основы и ни j i тей основы каждой нитью утка в раппорте в нижних частях пересечек;

lo12i и l y12 j - длины прямолинейных участков нитей основы или ут ка в пересечках;

lo 2i и l y 2 j - длины дуг обхвата нитей утка каждой нитью основы и нитей основы каждой нитью утка в раппорте в верхних частях пересечки;

l yфi и loф j - фактические геометрические плотности по утку и по ос нове для каждой нити основы и утка в раппорте переплетения;

toi и tu j - число пересечек по основе и по утку каждой нити раппорта;

Po и Py - технологические плотности ткани, нит./дм;

Ro и R y - раппорты переплетения.

Длины дуг обхвата нитей одной системы каждой нитью другой системы описываем интегральными функциями:

2 k1(2) yi a1(2) y b1( 2) y cos 2 t1( 2) yi dt1( 2) yi, (7) lо1(2) i а1( 2) y a1( 2) y n1(2) y k1(2)o j 2 a1( 2)o b1( 2)o cos 2 t1(2)o j dt1(2)o j, (8) l у1(2) j а1(2)o a1(2)o n1( 2)o где n1( 2) y, k1( 2) y - углы начала и конца обхватывания расчетных эл i липсов утков в нижней и верхней частях пересечки:

3 3 n1у i ;

n2 у ;

k 2 уi i ;

;

k1 у i 2 2 n1(2)о, k1( 2)о j - углы начала и конца обхватывания расчетных эл липсов основ в нижней и верхней частях пересечки:

3 3 n1o j ;

n 2 o ;

k 2o j j ;

;

k1o j 2 2 a1(2)о, b1(2)о, a1( 2) у b1(2) у - длины большой и малой полуоси расчетных эллипсов сечения нитей основы или утка в нижнем или верхнем по ложении, определяемые по известным диаметрам нитей основы и утка в ткани по горизонтальной и вертикальной осям.

Для решения уравнений (5) и (6) предварительно необходимо рассчитать углы наклона в пересечках каждой нити основы i и каждой нити утка j в раппорте переплетения. Косинусы искомых углов являются аргументами ( cos i ( j ) zi ( j ) ) полиномов четвертой степени:

(b a)2 z4 2(b a)cz3 (d 2 2a(b a) c2)z2 2acz d 2 a2 0. (9) Для более краткой записи полинома (9) введены обозначения:

- для уработки нитей основы:

a1 у a2 у a ;

b1 у b2 у b ;

hо b1 у b2 у c ;

l уфi d i.

- для уработки нитей утка:

a1о a2о a ;

b1о b2о b ;

h у b1о b2о c ;

lоф d j.

j Для каждой нити основы и утка раппорта переплетения находим фактиче ские геометрические плотности по основе и по утку:

100R y d yг R y toi Py K Hy i ;

(10) l yфi toi 100Ro d ог Ro t y j Po K Ho j. (11) loф j ty j Рассматривается методика расчета коэффициентов наполнения ткани во локнистым материалом по утку К Н у для каждой i -й нити основы и коэффи i циентов наполнения по основе К Н о для каждой j -й нити утка.

j Решение уравнения (9) по нахождению косинусов искомых углов выпол ® няли в системе MATLAB с помощью стандартной функции pp=roots(p), здесь р – вектор коэффициентов полинома (9):

р [(b a) 2 ;

2(b a)c;

d 2 2a (b a ) c 2 ;

2ac;

a 2 d 2 ]. (12) Функция pp=roots(p) возвращает массив из четырех корней, по условию задачи искомый угол находится в первой четверти:

i( j ) arccos(zi( j ) ). (13) Интегралы (7) и (8) не выражаются в элементарных функциях, вычисляют ся методами численного интегрирования. В работе предложено длины дуг об хвата определять в среде программирования MATLAB® методом трапеций с помощью стандартной функции trapz(y, t), где t - одномерный массив измене ния угла от начала до конца обхвата нити второй системы нитью первой систе мы с шагом S радиан;

y - уравнение дуги, определяемое подкоренными вы ражениями зависимостей (7) и (8).

Длины прямолинейных участков нитей основы в пересечках:

lo12i x12i cos i, где проекции на ось x прямолинейных участков нитей основы: x12 l уф a1o sin i a 2o sin i. Длины прямолинейных участков i i нитей утка в пересечках: l у12 x12 cos j, где проекции на ось x пря j j молинейных участков нитей утка: x12 loф a1 y sin j a2 y sin j.

j j Горизонтальные проекции дуг обхвата нитей: x1 a1 sin ;

x2 a2 sin.

Уработка нитей утка по заправочным данным ткани и высоте волны изгиба утка определяется аналогично рассмотренной выше методике. Высоту волны изгиба утка находим по микросрезу или рассчитываем по основному геомет рическому свойству ткани.

При отсутствии параллельности горизонтальных проекций нитей основы оси ординат рассчитываем уработку (извитость) нитей основы в горизонталь ной плоскости:

Ro R y (оj 1,i оj,i ) 2 (u j 1,i u j,i ) 2 100 ( Py R y Ro ) i 1 j 100, (14) агориз.о Ro R y (оj 1,i оj,i ) 2 (u j 1,i u j,i ) i 1 j в противном случае агориз.о =0.

При отсутствии параллельности горизонтальных проекций нитей утка оси абсцисс, рассчитываем уработку (извитость) утка в горизонтальной плоскости:

Ro R y (оj, i 1 оj, i ) 2 (u j, i 1 u j, i ) 2 100 ( Pо Rо R y ) i 1 j 100, (15) а гориз. у Ro R y (оj,i 1 оj, i ) 2 (u j, i 1 u j, i ) i 1 j в противном случае агориз. у =0.

В уравнениях (14) и (15) О оj,i и U u j,i - матрицы фактических координат центров перекрытий в раппорте переплетения. Разработана методика их расчета.

На стадии проектирования ткани важно иметь возможность визуально оце нить взаимный изгиб нитей основы и утка. Разработано математическое описа ние кривых осей, нижней и верхней ветвей профилей нитей в раппорте пере плетения и программное обеспечение для построения разрезов каждой нити, учитывающее заправочные данные ткани и параметры ее строения.

Предложенная методика используется в дальнейшем в созданной CAD/CAM-системе по проектированию образцов тканей. Прогнозируемые ура ботки тканей, спроектированных с использованием разработанной методики и выработанных на современном ткацком оборудовании, согласуются с экспери ментальными.

Пятая глава посвящена изложению теоретических основ созданного АРМ дессинатора.

Рассматривается новая методика относительной количественной оценки переплетений однослойных тканей, используемая в дальнейшем при разработке эмпирических моделей прогнозирования свойств тканых полотен, позволяющая оценить связность переплетения по отношению к самому связному полотняно му переплетению, имеющая удобные для практического использования преде лы изменения – от нуля до единицы.

Методика базируется на известных параметрах переплетений и двух новых понятиях – диагональная пересечка и диагональный настил, позволяет оценить связность переплетения в целом и столь необходимую на практике – связность переплетения по отдельным системам нитей. Предложенная методика лишена главного недостатка известных методик – различные переплетения получают свое значение коэффициента связности, за исключением переплетений, изме нивших направление систем нитей основы и утка.

Коэффициент К п связности переплетения определяется как среднее арифметическое трех коэффициентов: коэффициента К t среднего числа пере сечек, коэффициента К f средней длины перекрытий и коэффициента К g средней устойчивости перекрытий, то есть К п Кt К f К g 3. (16) Для расчета коэффициента среднего числа пересечек К t наряду с извест ными понятиями пересечек вдоль основы и вдоль утка введено понятие диаго нальной пересечки tд. Если соседнее по диагонали перекрытие принадлежит противоположной системе нитей, то это – диагональная пересечка t д.

Коэффициенты среднего числа пересечек по основе К to и по утку К tу оп ределяются как отношение суммы пересечек вдоль основы или вдоль утка и диагональных к сумме всех перекрытий раппорта переплетения, при этом учи тывается весомость каждой диагональной пересечки:

Ro R у Ro R у Ro Rу ;

t 0,125 tдi, j К tо (17) i 1 j 1 оi, j i 1 j R у Rо R у Rо Ro Rу.

t К tу уi, j 0,125 tдi, j (18) j 1 i 1 j 1 i Коэффициент среднего числа пересечек переплетения:

K t K tо Ktу 2.

Рассчитываем коэффициенты средней длины перекрытий по основе К fо и средней длины перекрытий по утку К fу как отношение средних длин пере крытий полотняного переплетения и анализируемого, то есть Ro R у R R 0,125 2 R R t.

К fo( у ) 1,25mо( у ) (19) oу o у i 1 j 1 дi, j Коэффициент средней длины перекрытий переплетения:

.

K f K fо K fу Введено понятие условной устойчивости перекрытия. Для каждого основ ного или уточного перекрытия в зависимости от соседних возможны шестна дцать вариантов расположения перекрытий (рис. 14).

а) б) в) г) д) е) ж) з) g=4 g=4 g=2 g=2 g=2 g=2 g=2 g= и) к) л) м) н) о) п) р) g=2 g=2 g=1 g=1 g=1 g=1 g=0 g= Рис. Для расчета коэффициента средней устойчивости перекрытий К g обра тимся к классификации полей элементов переплетения, предложенной Г.И. Се ливановым, насчитывающей семь видов полей. Анализируемое основное или уточное перекрытие помещаем в нижней левой клетке. Варианты а и б (см. рис. 14) представляют собой элементы полотняного переплетения: на фрагменте из четырех перекрытий присутствуют четыре поля связи – два ос новных и два уточных, придающие элементу ткани наибольшую устойчивость, условно оцениваем ее четырьмя баллами. Следующие восемь вариантов эле ментов переплетения в – к имеют по два поля связи – основному и уточному.

Оценим условную устойчивость таких элементов ткани двумя баллами. Эле менты переплетений вариантов л – о также имеют по два поля связи, но поля связи или оба уточные (варианты л и м), или оба основные (варианты н и о), что позволяет одинаковым соседним нитям сомкнуться. Два соседних одно именных поля связи будут работать как одно. Условная устойчивость таких элементов переплетения оценивается одним баллом. Элементы переплетения вариантов п и р не имеют ни одного поля связи, условная устойчивость таких элементов равна нулю.

Коэффициент средней устойчивости перекрытий К g определяется как от ношение средней устойчивости перекрытий анализируемого переплетения к ус тойчивости перекрытия полотняного переплетения, равной четырем баллам:

Ro R у 4 Ro Rу.

К g g i, j (20) i 1 j При прогнозировании свойств тканей часто требуется оценить связность переплетения по каждой системе нитей. Коэффициенты связности переплете ния по основе, по утку и переплетения в целом:

К по К t о К f о К g 3 ;

(21) К п y Кt y К f y К g 3;

(22) 2.

(23) К п К пo К п y Зная коэффициент связности переплетения K п, можно ориентировочно рассчитать коэффициент переплетения К п, используемый для оценки техноло гичности изготовления тканей на ткацких станках фирм Picanol и Zulzer Textil:

К п 0,5 К п 0,5. (24) Значение коэффициента К п необходимо для вычисления известного ко эффициента Cover Factor при проведении предварительной оценки напряжен ности выработки проектируемых тканей на современных ткацких станках фирм Picanol и Zulzer Textil.

Опираясь на теоретические зависимости, выведенные в четвертой главе, предлагаем методику прогнозирования уработки нитей основы и утка с учетом их пространственной извитости. Предварительно необходимо рассчитать высо ту волны изгиба по упрощенной методике, предложенной Г.В. Степановым и С.Г. Степановым, выполнить корректировку полученного значения по форму ле:

ho hoСтеп. b bK пo. (25) Для хлопчатобумажной пряжи коэффициент b =0,13. Следует убедиться, что полученное значение находится в пределах, соответствующих второму – восьмому порядкам фазы строения. Приведена последовательность дальнейших расчетов.

Получены адекватные регрессионные модели для прогнозирования уработ ки нитей основы и утка, прочности ткани по основе и по утку и устойчивости к истиранию по известным линейным плотностям нитей основы Т о, утка Т у, плотностям ткани по основе Ро, по утку Р у, абсолютной разрывной нагрузке нитей основы Qабс.о, утка Qабс. у, жесткости на разрыв нитей основы Go, утка G у и коэффициентам связности переплетения вдоль основы K по, вдоль утка K пу, в целом K п :

ao d1Po d 2 Py d 3To d 4T y d 5 K по d 6Qабс.опр P T K G d 7 Qабс. yпр d 8Go d 9G y d10 o d11 o d12 пo d13 o ;

(26) Py Ty K пy Gy a у f1Po f 2 Py f 3To f 4T y f 5 K пу f 6Qабс.опр Pу Tу K пу Gу ;

(27) f 7 Qабс. yпр f8Go f 9G y f10 f11 f12 f Pо Tо K по Gо Qтк.о а1Po а2 Р у а3Т o а4Т у а5 K по а6 K пу а7Qабс.опр Р Т К а8Qабс. упр а9Go а10G y а11 о а12 о а13 по ;

(28) Ру Ту К пу Qтк. y b1Po b2 Р у b3Т o b4Т у b5 K по b6 K пу b7 Qабс.опр Р Т К b8Qабс. упр b9Go b10G y b11 о b12 о b13 по ;

(29) Ру Ту К пу Ist с1Po с2 Р у с3Т o с4Т у с5 K п с6Qабс.опр с7Qабс. упр Р Т К с8Go с9G y с10 о с11 о с12 по. (30) Ру Ту К пу Определены коэффициенты уравнений (26)-(30) для одиночной и крученой гребенной и кардной хлопчатобумажной пряжи кольцевого способа прядения и кардной пневмомеханической пряжи.

Разработано теоретическое и методическое обеспечение многовариантного наглядного автоматизированного проектирования тканей по заданным линей ной плотности, сырьевому составу и физико-механическим свойствам нитей основы и утка, установленным требованиями к свойствам тканого полотна, пе реплетению ткани и технологическим возможностям ткацкого станка с опреде лением области допустимых значений плотностей ткани по основе и по утку.

Уточнена геометрическая методика многовариантного проектирования од нослойной ткани по заданной толщине при неизвестных порядке фазы ее строе ния и наполнении волокнистым материалом. Создана САМ-система по проек тированию тканей геометрическими методами, в том числе по уточненной ме тодике многовариантного проектирования ткани по заданной толщине, коэффи циентам отношения диаметров нитей и плотностей ткани, переплетению.

Разработана методика и программное обеспечение автоматизированного построения полутонового монохромного объемного изображения образца од нослойной ремизной ткани, учитывающего структуру и внешний вид ткани, по известным её заправочным данным и высоте волны изгиба основы, найденной по микросрезу ткани. На рис. 15 приведены примеры изображений четырех об разцов тканей детского ассортимента с одинаковыми заправочными данными, выработанных полотняным переплетением, саржей 2/2, усиленным четырех нитным сатином и уточным репсом 2/2.

Рис. В шестой главе рассматриваются вопросы практического использования теоретических положений диссертационной работы.

С учетом производственного опыта проектирования тканей, методик про ектирования по заданному порядку фазы строения ткани и признанной методо логии IDEF-технологии построения иерархических диаграмм, позволяющих ис следовать структуру, параметры и характеристики производственно технических и организационно-экономических систем, разработана представ ленная на рис. 16 укрупненная принципиальная схема АРМ дессинатора пред приятия по выработке бытовых однослойных тканей.

АРМ дессинатора объединяет пять программных комплексов:

- CAD-систему переплетений однослойных тканей;

- ППП для расчета параметров переплетений и коэффициентов их количе ственной оценки;

- СAD/CAM-систему «САПР-ткань-плюс» проектирования однослойных тканей, удовлетворяющих заданным требованиям;

- ППП проектирования однослойных тканей геометрическими методами;

- ППП для моделирования структур однослойных тканей.

АРМ дессинатора ППП для ППП ППП для САПР САПР односл. расчета для моделиро однослойн.

параметров перепле- проектир. вания тканей перепле тений геометр. структур тк.

тений методами Ввод данных Работа Построение Работа Выбор Выбор о пряже Выбор и Построение с новых с перепле- переплетения расчет переплетений архивом переплет. архивом тений из архива парам.

с небольшими пряж перепле из переплет.

Формирование раппортами архива тений манера Расчет пряж параметров Работа Ввод Расчет переплет. с заправочн.

параметр.

архивом данных Расчет Построение строения перепле- ткани параметров заправочного ткани Просмотр тений перепле- рисунка прототи макета тений па Работа Расчет Задание с параметров Сохранение Проект на проект. архивом строения в выбранные по сырью проектов Сохранение Просмотр ткани архивы в выбранные макета Проектиро архивы вание Проект.

образцов Фронт.

по поверх.

Подготовка разрезы плотности управляющего нитей файла для Просмотр эл.жак..маш вариантов Проект.

образцов по задан.

Гориз.

толщине проекц.

Заправочный осей расчет Сохранение образцов в архив проекта Сохранение Моно в архив хромное проекта изобр.

ткани Рис. Как отмечалось ранее, средой программирования выбран объектно ориентированный язык программирования высокого уровня MATLAB®. Ре зультаты работы каждого из пяти программных комплексов автоматизированно сохраняются в единую базу данных. Внедрение АРМ дессинатора многократно расширит возможности дессинаторов для оперативной разработки нового ас сортимента креативных, отвечающих требованиям потребителей тканей.

Рассматриваются назначение и режимы работы каждой подсистемы.

Проектирование тканей на ЭВМ предлагается выполнять с помощью про граммного комплекса «САПР-ткань-плюс». Разработанная система автоматизи рованного проектирования хлопчатобумажных и смешанных тканей «САПР ткань-плюс» позволяет проектировать самые разнообразные по сырьевому составу и назначению однослойные ткани с заданными свойствами: поверхно стной плотностью, прочностью ткани на разрыв, устойчивостью к истиранию и технологичностью выработки ее на станке.

Исходными данными для проектирования готовой или суровой ткани яв ляются: линейная плотность, вид и свойства используемой для проектирования пряжи;

переплетение ткани;

совокупность заданных значений механических и физических свойств ткани, обусловленных ее назначением;

тип ткацкого стан ка для выработки ткани и характеристика его технологических возможностей;

опыт отделки подобных тканей.

СAD/CAM-система «САПР-ткань-плюс» имеет два режима работы:

- выполняет проектирование готовой и суровой ткани с заданными значе ниями физико-механических свойств, обусловленных ее назначением и требо ваниями соответствующих стандартов, при известных линейной плотности, ви де и свойствах исходного сырья, технологических возможностях ткацкого станка, технологической цепочке обработки ткани в отделочном производстве и изменении свойств суровой ткани в процессе отделки, переплетении нитей в ткани;

- работа с архивами.

Проектирование ткани выполняется поэтапно: ввод данных о пряже;

фор мирование манера пряж;

построение заправочного рисунка;

разработка техно логического задания;

построение плоскости проектных параметров;

просмотр и удаление вариантов тканей;

выполнение заправочного расчета ткани.

Дессинатор в первую очередь вводит данные о пряже (рис. 16). В основе и утке может одновременно использоваться по три вида различных пряж. Из сформированной заранее библиотеки дессинатор выбирает определенный вид сырья, линейные плотности основных и уточных нитей, согласовывает их фи зико-механические свойства и обозначения. Если пряж выбрано несколько – выполняется второй этап проектирования – формирование манера пряж по ос нове в фоне и кромке и манера пряж по утку, в противном случае вводятся дан ные о переплетении ткани.

Выполняется построение заправочного рисунка проектируемой ткани. Ис ходя из требований к основным свойствам и внешнему виду тканей проектиру ется переплетение. Разработанное программное обеспечение позволяет создать и сохранить в архиве библиотеку всех известных переплетений однослойных тканей, кроме этого имеется подсистема построения авторских переплетений с помощью встроенного редактора. Для образования новых переплетений преду смотрены следующие команды: нанести перекрытия щелчком левой кнопки мыши;

очистить канвовую бумагу;

продублировать рисунок по основе (по ут ку) справа (сверху) от выделенной основной нити;

стереть нить основы (утка) без сдвига нитей основы, находящихся правее (выше), влево (вниз);

удалить нить основы (утка);

удалить от точки курсора все, что находится левее (правее, выше, ниже);

сдвинуть вправо (вверх) все нити от курсора на одну нить;

выде лить (отменить) нужный для дальнейшей работы фрагмент переплетения в блок;

заменить в блоке основные перекрытия на уточные и наоборот;

удалить все выделенное в блоке и многие другие операции.

Рассчитываются числовые характеристики переплетения, строится полный заправочный рисунок.

Далее на четвертом этапе разрабатывается технологическое задание на проектирование: в диалоговом режиме с ЭВМ уточняется технологическая це почка подготовки основной и уточной пряжи в ткацком производстве;

выбира ется тип ткацкого станка, вид кромкообразующего устройства, согласовывают ся коэффициенты технологических возможностей ткацкого станка;

согласовы ваются контролируемые параметры при проектировании ткани, вводятся требо вания к готовой ткани, физико-механические свойства суровой и готовой тка ни-прототипа, рассчитываются коэффициенты изменения свойств ткани в ходе ее отделки и определяются требования к проектируемой суровой ткани.

На пятом этапе осуществляется переход в расчетную подсистему, выпол няющую построение пространства проектных параметров с визуальным ото бражением области допустимых значений прогнозируемых свойств ткани.

В ходе проектирования ткани на ЭВМ производится расчет значений про гнозируемых механических и физических свойств тканей, таких, как уработка нитей основы и утка, поверхностная плотность ткани, устойчивость ткани к ис тиранию, толщина ткани и параметры напряженности ее выработки на ткацком станке. При этом на экране наглядно отображается соответствие расчетных по казателей свойств ткани области их допустимых значений.

Пространство проектных параметров представляет собой плоскость в ко ординатах «Плотность ткани по основе – плотность ткани по утку». Дессинато ром задаются диапазоны возможных плотностей ткани по основе и по утку.

ЭВМ разбивает плоскость на пятьдесят точек по основе и пятьдесят – по утку, рассчитывая таким образом 2500 вариантов тканей, отличающихся соотноше нием плотностей (рис. 17). Для тканей каждого варианта прогнозируются свой ства, обозначенные на пре дыдущем этапе проектиро вания, и сравниваются с не обходимыми. Если расчет ное значение параметра не удовлетворяет допустимому, точка плоскости закрашива ется цветом, соответствую щим каждому свойству.

Оставшееся на плоско сти незакрашенное про странство соответствует области допустимых значе ний плотностей тканей. Лю бая ткань из области допус Рис. тимых значений имеет кон тролируемые расчетные свойства, удовлетворяющие предъявленным требова ниям.

Заправочные расчеты выбранных вариантов ткани выполняются по обще принятой методике с расчетом галев по зонам, исключающим перекосы нитей основы в заправке ткацкого станка. Анализ вариантов тканей, их физических и механических свойств и выбор оптимального варианта из них остается за про ектантом.

В ходе опытно-промышленной эксплуатации АРМ выполнено проектиро вание двух образцов хлопчатобумажной и одного образца смешанной ткани.

Для проектирования и выработки образцов тканей использовалась пряжа пяти видов. Отклонение прогнозируемых значений уработки нитей составило от -0,9 до 9,23 %, прочности ткани от -0,31 до -0,99 %, устойчивости к истиранию от 0,02 до 0,05 % и поверхностной плотности от -0,73 до -4,34 %.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ 1. Выполнен анализ состояния проблемы разработки методологии автома тизированного проектирования однослойных тканых полотен бытового назна чения и способов художественного оформления тканей средствами ткачества, в том числе создания визуальных объемных эффектов на них, который показал следующее:

- основной недостаток большинства существующих CAD/CAM-систем проектирования тканей – это отсутствие многовариантности и наглядности проектирования тканей заданного назначения;

-существующие методики прогнозирования уработки нитей основы и утка и материалоемкости тканей не учитывают изгиб нитей в горизонтальной плос кости;

- средства визуализации спроектированных тканей, используемые сущест вующими системами проектирования однослойных тканей бытового назначе ния, не всегда учитывают параметры строения ткани, такие, как высоты волн изгиба, прядок фазы строения и другие.

2. Предложено новое защищенное патентами Российской Федерации на изобретение № 2475573 и № 2478147 направление проектирования комбиниро ванных переплетений, позволяющее на базе сарж и сатинов главного класса по лучить теневые переплетения с визуальным эффектом объемных продольных, поперечных и наклонных полос, объемных ромбов и зигзагов, предоставляю щее дизайнерам новые возможности для колористического оформления тканей различного назначения и расширения ассортимента тканей. Разработаны спосо бы усиления визуальных объемных эффектов на ткани.

3. Предложено новое направление автоматизированного проектирования на однослойной ткани на базе шашечных переплетений визуальных эффектов одной или нескольких продольных или поперечных объемных полос одинако вой или различной ширины.

4. Разработаны методики построения новых производных полотняного, саржевых и сатиновых переплетений;

предложены два новых способа построе ния крепов путем нанесения в случайном порядке основных или уточных пере крытий на заданную матрицу постепенно или порционно по основному закону переплетений главного класса, обеспечивающие получение мелкозернистой креповой поверхности ткани с отсутствием ритмичности рисунка как на всей площади раппорта, так и его отдельных участках и не допускающие появление длинных настилов одноименных перекрытий (патент на изобретение Россий ской Федерации № 2478148).

5. Разработано теоретическое и методическое обеспечение многовариант ного наглядного автоматизированного проектирования тканей по заданным ли нейной плотности, сырьевому составу и физико-механическим свойствам нитей основы и утка, требованиям к свойствам тканого полотна, переплетению ткани и технологическим возможностям ткацкого станка с определением области до пустимых значений плотностей ткани по основе и по утку.

6. Разработана теория прогнозирования уработки (извитости) нитей основы и утка, учитывающая пространственный изгиб нитей:

- теория расчета уработки (извитости) каждой нити раппорта ткани одно слойного переплетения во фронтальной плоскости рассматривает параметры строения ткани как функции углов наклона прямолинейных участков нитей в пересечках к горизонтальной плоскости;

- теория расчета уработки (извитости) нитей в горизонтальной плоскости учитывает переплетение ткани и ее наполнение волокнистым материалом.

Новизна предложенного способа расчета по образцу и прогнозирования при проектировании уработки нитей основы и утка, учитывающего пространст венный изгиб нитей, подтверждена патентом Российской Федерации на изобре тение № 2469319.

7. Предложена новая методика количественной оценки связности перепле тений однослойных тканей по отношению к самому связному полотняному пе реплетению, имеющая удобные для практического использования пределы из менения – от нуля до единицы.

8. Предложена методика, позволяющая с достаточной для практического использования точностью определять значения коэффициента связности пере плетений, необходимого для расчета коэффициента Cover Factor при предвари тельной оценке напряженности выработки тканей на современных ткацких станках фирм Picanol и Zulzer.

9. Получены адекватные эмпирические модели для прогнозирования ура ботки нитей основы и утка, прочности ткани по основе и по утку и устойчиво сти к истиранию по известным линейным плотностям нитей основы и утка, плотностям ткани по основе и по утку, относительной разрывной нагрузке и разрывному удлинению нитей основы и утка, жесткости нитей на разрыв и пе реплетению ткани.

10. Предложен способ моделирования структуры спроектированной ткани и получения ее монохромного изображения, отражающего внешний вид, пере плетение и параметры строения образца однослойной ткани.

11. Разработано автоматизированное рабочее место дессинатора для пред приятий, выпускающих однослойные ткани, включающее:

- CAD-систему, объединяющую более 1000 алгоритмов построения пере плетений, позволяющую автоматизированно выстраивать, оценивать, рассчи тывать параметры и коэффициенты количественной оценки связности (рыхло сти) как классических переплетений однослойных тканей, так и переплетений, проектируемых по предлагаемым методикам;

- CAD/CAM-систему «САПР-ткань-плюс» для наглядного многовариант ного проектирования образцов тканей, отвечающих требованиям проектного задания и обеспечивающих технологичность их изготовления на ткацких станках;

- пакет прикладных программ по проектированию тканей геометрическими методами, в том числе по уточненной методике многовариантного проектиро вания ткани по заданной толщине, коэффициентам отношения диаметров нитей и плотностей ткани и переплетению;

- пакет прикладных программ, позволяющий формировать управляющий модуль для электронной жаккардовой машины BONAS MJ2 для выработки ткани;

- пакет прикладных программ для моделирования структуры спроектиро ванной ткани и получения ее полутонового монохромного изображения, отра жающего внешний вид, переплетение и параметры строения образца, порядок фазы ее строения, высоты волн изгиба и другие, построения фронтальных раз резов нитей основы и утка, горизонтальных проекций осей нитей.

12. Достоверность результатов проектирования тканей с помощью АРМ дессинатора подтверждена проведенной опытной эксплуатацией программных комплексов в условиях ОАО «Родники-Текстиль» и в учебном процессе акаде мии. Прогнозируемые свойства спроектированных с использованием разрабо танной автоматизированной технологии однослойных тканей согласуются со свойствами образцов, выработанных на современном ткацком оборудовании.

Публикации, отражающие основное содержание диссертации Монография 1. Толубеева Г.И. Разработка системы автоматизированного построения переплетений однослойных тканей / Г.И. Толубеева. – Иваново: ИГТА, 2012. - 168 с.

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ для опубликования научных результатов докторских диссертаций 2. Кальченко, А.И. Новые возможности САПР тканей / А.И. Кальченко, А.В. Плетюхин, Г.И. Муратова // Текстильная промышленность. – 1995. - № 7-8.

- С. 28-29.

3. Муратова, Г.И. О проектировании тканей с помощью САПР / Г.И. Мура това, А.И. Кальченко, А.В. Плетюхин // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. – 1996. - № 4. - С. 113-114.

4. Синицын, В.А. Метод расчета раппортов переплетений двухслойных тканей с соединением слоев нитями слоев и прижимными нитями / В.А. Сини цын, Г.И. Муратова, С.М Кузнецова // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. – 2001. - № 3. - С. 32-37.

5. Маховер, В.Л. Об одном способе расчета фазы строения однослойной ткани / В.Л. Маховер, О.П. Ленец, Г.И Толубеева // Изв. вузов. Технология тек стильной промышленности. – 2005. - № 4. - С. 30-34.

6. Маховер, В.Л. Уточнение методики расчета уработки нитей в однослой ной ткани / В.Л. Маховер, О.П. Ленец, Г.И Толубеева // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. – 2005. - № 5. - С. 30-34.

7. Толубеева, Г.И. Определение показателей прочности крученой пряжи / Г.И Толубеева, Н.К. Романычев, В.Л. Маховер // Изв. вузов. Технология тек стильной промышленности. – 2006. - № 2. - С. 44-47.

8. Толубеева, Г.И. Разработка нового метода количественной оценки пере плетений однослойных тканей / Г.И. Толубеева // Изв. вузов. Технология тек стильной промышленности. – 2007. - № 1. - С. 55-60.

9. Толубеева, Г.И. Расчет ремизного прибора станков СТБ при различной ширине заправки отдельных полотен / Г.И. Толубеева // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. – 2007. - № 3. - С. 46-50.

10. Толубеева, Г.И. Проектирование новых переплетений на базе репсов / Г.И. Толубеева, С.А. Любимцева // Изв. вузов. Технология текстильной про мышленности. – 2008. - № 6. - С. 38-41.

11. Толубеева, Г.И. Методика расчета уработок нитей полотна по запра вочным данным ткани и высоте волны изгиба основы / Г.И. Толубеева, И.Г.

Якубова, С.Г. Пяртли // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.

– 2012. - № 1. - С. 54-58.

12. Толубеева, Г.И. Методика автоматизированного проектирования одно слойной ткани по заданной толщине при неизвестных порядке фазы ее строения и наполнении волокнистым материалом / Г.И. Толубеева // Изв. вузов. Техноло гия легкой промышленности. – 2012. - № 1. - С. 56-60.

13. Толубеева, Г.И. Методики построения новых теневых переплетений с заданным числом повторений раппортов в ступенях / Г.И. Толубеева // Тек стильная промышленность. – 2012. - № 2. - С. 32-35.

14. Толубеева, Г.И. Пример расчета уработок нитей основы и утка и по строение их профилей в ткани полотняного переплетения / Г.И. Толубеева // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. – 2012. - № 2. - С. 52-58.

15. Толубеева, Г.И. Разработка компьютерных симуляций виртуальных об разов спроектированных тканей заданного назначения / Г.И. Толубеева, А.Е.

Шопыгин, Н.А. Коробов // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. – 2012. - № 2. - С. 104-106.

16. Толубеева, Г.И. Новые теневые переплетения с визуальным объемным эффектом / Г.И. Толубеева // Текстильная промышленность. – 2012. - № 3. - С. 4-8.

17. Толубеева, Г.И. Методика расчета уработок нитей во фронтальной плоскости однослойной ткани по ее заправочным данным и высоте волны из гиба основы / Г.И. Толубеева // Изв. вузов. Технология текстильной промыш ленности. – 2012. - № 3. - С. 48-53.