Построение многодетальных конструкций сумок с использованием компьютерных технологий

УДК 688.35:74.1

О. В. Максимчук, М. В. Бекк, В. В. Козлова, Н. В. Тихонова

ПОСТРОЕНИЕ МНОГОДЕТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ СУМОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Ключевые слова: модуль, конструкция, компьютерные технологии, плоскость, объем, сумки, площадь.

В статье рассмотрены особенности проектирования конструкций женских сумок с использованием компьютерных технологий. Разработана структура модульного проектирования. Определены базовые геометрические формы деталей, заданы модуль-эталоны. Обеспечен суммарный расчет площади всех элементов конструкции с учетом численного обновления.

Keywords: module, construction, computer technologies, plane, volume, bags, area.

In article features of design of designs of women bags with use of computer technologies are considered. The structure of modular design is developed. Basic geometrical forms of details are defined, set the module standards. Total calculation of the area of all elements of a design taking into account numerical updating is provided.

Системы автоматизированного проектирования (САПР) имеют долгую и успешную историю развития. В настоящее время данные системы особенно востребованы. Системы, позволяющие автоматизировать эскизное проектирование, нормирование расхода материала, технологическую подготовку и другие виды работ, базируются на модульном проектировании.

Варианты модульного наполнения программы разнообразны по количеству и по функциональным назначениям.

Учитывая особенности конструкции женских сумок, структура автоматизированного модульного проектирования должна включать две ветви:

• Проектирование плоских модулей;

• Проектирование объемных модулей.

Это связано с тем, что формообразование плоских и объемных модулей различно, что существенно отражается на конструкции изделия (рис. 1). Минимальное количество деталей для «плоского» модуля - 1. Для «объемного» модуля исходная конструкция не менее 3 деталей.

Формообразование сумок можно рассмотреть как технологию «складывания плоскостей», что и делается при создании объекта в оригами. Для модульного проектирования по технологии «оригами» нами предложено сформировать базу данных модулей для «плоскости» и «объема». «Плоскость» включает в себя поиск модулей простой геометрической формы, и далее выполнение расчета площади деталей с учетом их геометрии. Более сложной задачей является разработка объемной конструкции сумки, данные о которой заложены в модуле «объем». «Объем» включает в себя сочетание модулей, которые, в свою очередь делятся на простые и сложные. Сочетание модулей может быть следующим:

- простые + простые;

- простые + сложные;

- сложные + сложные.

На основании выбранных плоских контуров деталей выполняется поиск геометрической формы всех деталей конструкции. Имея набор геометрических форм можно осуществить расчет

площади как для каждого модуля, так и решить вопрос о материалоемкости нового изделия в целом.

Итоговая задача проектирования связана с расчетами площади отдельного модуля и ее суммарного значения на изделия. Временные затраты на поиск новой формы изделия -минимальны.

|Поиск модулей геометрической |формы_

|Расчет модулей по площади детали

Рис. 1 - Схема модульного проектирования сумок

На основании расчета площади и оценки трудоемкости изделия по количеству используемых деталей специалисты принимают решение о том, запускать или нет новую модель.

Проектирование базы данных (БД) проводится после этапа создания плана разработки БД, сбора и анализа требований пользователей и включает в себя три фазы проектирования [1-4]:

- концептуальное проектирование, в результате которого создается семантическая модель предметной области;

- логическое проектирование, в результате которого концептуальная модель предметной области претерпевает изменения, вызванные учетом выбранной модели данных;

- физическое проектирование, рассматривающее вопросы физической реализации полученной логической модели посредством выбранной системы управления базами данных (СУБД).

Анализ предметной области показал, какие объекты, атрибуты объектов и типы связей необходимы для создания данной БД.

Объектами БД являются детали кожгалантерейных изделий в виде геометрических модулей (прямоугольник, трапеция, круг и др.). Атрибутами объектов, необходимых и достаточных для решения поставленной задачи, являются: изображение геометрического модуля, размеры модуля-эталона в сантиметрах, площадь модуля-эталона с см2, масштабный коэффициент.

Использована реляционная модель данных, которая представляет собой несколько взаимосвязанных таблиц. В качестве системы управления базами данных выбрана Microsoft Access 2007. Выбор версии обусловлен необходимостью хранения в таблицах и работы на формах с изображениями геометрических модулей. В версии Microsoft Access 2007 появился тип данных «вложение», который упрощает работу с рисунками.

Результат этапа физического проектирования БД представлен на рисунке 2, на котором изображена структура таблицы «Плоскость». Аналогична структура таблицы «Объем».

плоскость

Имя ПОЛЯ

Код

Наименование

Картинка

Площадь

Масштабный коэффициент

Выбор

А

В

С

D

R1

R2

Тип данный Числовой Текстовый Вложение Числовой Числовой Логический Числовой Числовой Числовой Числовой Числовой Числовой

Рис. 2 - Структура таблицы «Плоскость»

Работа с БД ORIGAMI начинается с вывода на экран главной кнопочной формы.

Нажатие кнопки «Плоскость» приводит к вызову экранной формы (рис.3), организованной на основе таблицы «Плоскость». Форма позволяет увидеть все содержимое таблицы и выбрать необходимый геометрический модуль для расчета. Выбранный модуль отмечается «галочкой» в поле Выбор. Затем, если размеры эталона не нужно менять, необходимо для выбранного модуля задать Масштабный коэффициент, нажать на кнопку «Обновить данные формы» и на кнопку «Расчет модулей по площади детали». При этом вызывается на экран Отчет «Итоги расчета площади плоского модуля». Отчет предназначен для просмотра и вывода на печать результатов расчета. Площадь детали в отчете получается путем перемножения Площади эталона и Масштабного коэффициента. Для выполнения данного вычисления создан Запрос на выборку по таблице «Плоскость», в котором содержится вычисляемое поле. Отбор записей из таблицы

«Плоскость» происходит по условию «Плоскость. Выбор = Истина».

Если необходимо во время работы с экранной формой «Плоскость» изменить размеры эталона, то на форме стираются старые и вводятся новые размеры в сантиметрах. Затем необходимо нажать кнопку «Обновить площади эталонов» и кнопку «Обновить данные формы». Затем для вызова отчета «Итоги расчета площади плоского модуля» нажать кнопку «Расчет модулей по площади детали».

Для обновления площадей эталонов создан Запрос на обновление по таблице «Плоскость», в котором содержится одно обновляемое поле Площадь. В запросе для расчета площадей деталей простой геометрической формы использованы формулы, представленные в таблице 1.

Рис. 3 - Экранная форма для выбора элементов из таблицы «Плоскость»

Таблица 1 - Геометрические элементы «Плоскость» и формулы их площадей

Код и

наименование

элемента

1

01 -

прямоугольник

02 - трапеция

03 -

прямоугольник2

04 - трапеция2

Чертеж элемента

Формула площади

3

S=A*B

S=B*(A+C)/2

S=A*B -

S=B*(A+C)/2  (22*R12 -3.14*R12)/2

2

Окончание табл.1

1

3

05 -

прямоугольникЗ

? Б

5 i

S=A*B - A*R1

06 - клапан1

S=A*B - C*D

07 - клапан2

S=A*B - (22*R12 - 3.14*R12)/2

08 - клапанЗ

S=B*(A+C)/2  (22*R12 -3.14*R12)/2

2

Аналогично изложенной выше методике работы с плоскими модулями происходит работа с таблицей «Объем». Нажатие кнопки «Объем» приводит к вызову экранной формы, организованной на основе таблицы «Объем». Форма позволяет увидеть все содержимое таблицы и выбрать сочетание геометрических модулей для расчета. Несколько модулей из таблицы отмечаются «галочкой» и задаются их Масштабные коэффициенты. Затем нажимается кнопка «Обновить данные формы» и кнопка «Суммарный расчет модулей по площади». При этом вызывается на экран отчет «Итоги расчета суммарной площади сочетания модулей», в котором рассчитана сумма площадей выбранных деталей (в см2). Вышеназванный отчет создан на основе запроса на выборку по таблице «Объем». Запрос отбирает записи из таблицы «Объем» по условию «Объем. Выбор = Истина», группирует записи по

полю Выбор и рассчитывает суммарную площадь деталей группы.

Для обновления площадей эталонов создан Запрос на обновление по таблице «Объем». Количество геометрических элементов увеличено, т. к. при создании объема конструкции используется больше вариантов деталей.

Таблицы «Плоскость» и «Объем» можно пополнять новыми геометрическими элементами через экранные формы. Если расчет площади элементов не тривиален, то необходимо использовать численное интегрирование. Сформированная база данных по геометрическим формам изделия с заданными для них параметрами, позволит выполнять поиск новой формы достаточно быстро. Такой подход повысит

конкурентоспособность отечественных

предприятий.

Литература

1. Малыхина, М.П. Базы данных: основы, проектирование, использование: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки «Информатика и вычислительная техника»/ М. П. Малыхина. -2-е изд. - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2007.- 517 с.

2. Бекк, М.В. Особенности формирования базы данных конструктивных составляющих и материалов детской обуви / М.В. Бекк, С.Ю. Киселев, Н.В. Тихонова // Вестник КГТУ. 2013.-№9.-С. 288-291.

3. Бекк, Н.В. Формирование задач и содержание дизайн-проектов кожгалантерейных изделий из полимерных материалов / Н.В. Бекк, Л.А. Белова, Л.Ю. Махоткина // Вестник КГТУ. 2012. - №15. - С. 255-259.

4. Бекк, Н.В. Совершенствование классификации современных кожгалантерейных изделий из эко-материалов по типу и фасону / Н.В. Бекк, С.С. Черенкова, Л.Ю. Махоткина // Вестник КГТУ .2014.-№13.-С. 128-131.

© О. В. Максимчук - к.т.н., доцент НТИ (филиал) Московского государственного университета дизайн и технологии; М. В. Бекк - к.т.н., доцент кафедры «Дизайн» НГУАДИ, 8dayofangel@mail.ru; В. В. Козлова - магистрант НТИ (филиал) Московского государственного университета дизайн и технологии; Н. В. Тихонова - д.т.н., профессор кафедры «Конструирование одежды и обуви» КНИТУ, nata.tikhonova.81@mail.ru

© O. V. Maksimchuk - Ph.D. in engineering, associate professor of Novosibirsk Institute of Technology (Branch) Moscow State University of Design and Technology; M. V. Beck - Ph.D. in engineering, associate professor of NGUADI, 8dayofangel@mail.ru; V. V. Kozlova - master of Novosibirsk Institute of Technology (Branch) Moscow State University of Design and Technology; N. V. Tikhonova - Doctor of Technical Science, professor of the Garment and Footwear Design Department of KNRTU, nata.tikhonova.81 @mail.ru.