Исследование упруго–пластических свойств материалов и систем материалов для верха обуви

h = ; (3.32)

l = (3.33)

Определяются параметры е_3,, б₃:

е₃ = 10 ^h; б₃ = - l/0,4343; Т₃= 1/ б₃

Параметры компонент модели, описывающих замедленные и быстропротекающие процессы релаксации, находятся аналогичным образом и в той же последовательности, что и для заторможенных процессов.

При определении параметров компонент замедленных процессов релаксации из уравнения (3.28) исключаются компоненты быстрообратимой части деформации, в результате чего оно примет следующий вид:



е = е₂ е - + е₃ е - (3.34)

Обозначив е - е₃ е - = е? и прологарифмировав выражение (3.34) получим уравнение прямой

lgе?= lg е₂ - (б₂· lgе) t или у₂ = с+ dt (3.35)

Уравнение прямой, аппроксимирующей зависимость быстрообратимой компоненты деформации от времени, будет иметь следующий вид:

е ₁е - = е -- е₂ е - - е₃ е - (3.36)

lgе??= lg е₁ - 0,4343б₁ t или у₃ = g+ ft (3.37)

где е??= е -- е₂ е - - е₃ е -

Аналогичным образом определяются параметры механической модели для периода нагружения.

Следует отметить, что нахождение параметров данной механической модели является достаточно трудоемким процессом и требует значительных затрат времени. Учитывая это, в соавторстве со Скоковым П. И и Горбачиком В. Е был разработан программный продукт для обработки экспериментальных данных по релаксации деформации материалов [18 - А], который позволил:

- количественно описать изучаемые релаксационные процессы в материалах с помощью обобщенной трехкомпонентной модели Кельвина-Фойгта;

- в автоматическом режиме произвести расчет всех параметров данной механической модели;

- определить величину полной деформации исследуемых материалов и ее составных частей;

- рассчитать величину деформации образцов в любой момент времени и определить отклонение полученных расчетных значений деформации от эмпирических.

Блок-схема этапов обработки экспериментальных данных по релаксации деформации материалов, описание работы программного продукта и исходный текст программы представлены в приложениях Ж.1 - Ж.2.

Разработанный программный продукт позволяет значительно упростить процесс обработки экспериментальных данных, быстро и с высокой степенью точности осуществлять расчет основных характеристик вязко-упругих свойств материалов и прогнозировать величину деформации в любой момент времени.

В ходе автоматизированной обработки полученных в работе экспериментальных данных (приложение Ж.3) было выявлено, что трехкомпонентная модель Кельвина - Фойгта с высокой степенью точности описывает релаксацию деформации всех исследуемых материалов и систем в период нагружения. Отклонения расчетных значений от эмпирических были несущественны и не превышали 3 % (таблицы Ж.3.1- Ж.3.3).

Значительно хуже с использованием данной модели описываются релаксационные процессы в период отдыха (таблицы Ж.3.1- Ж.3.3). Наиболее высокие отклонения расчетных значений от эмпирических при этом отмечались при описании замедленных и заторможенных процессов релаксации. Как показано на рисунке 12, на участке кривой, характеризующей заторможенные процессы релаксации, у ряда материалов и большинства систем наблюдается существенное несовпадение теоретической и экспериментальной кривой релаксации. Наиболее низкая точность аппроксимации экспериментальных кривых на данном участке отмечается при описании релаксационных процессов в системах материалов с верхом из синтетической и искусственной кожи, полученных при двухосном растяжении. В отдельные моменты времени отклонения расчетных значений от эмпирических достигали 12 - 21%, что свидетельствует о невысокой объективности получаемой при помощи данной механической модели прогностической оценки релаксационных свойств систем материалов.

Учитывая это, для повышения точности аппроксимации экспериментальных кривых было предложено в обобщенную трехкомпонентную модель Кельвина - Фойгта дополнительно ввести еще одно звено, а кривую релаксации деформации разбивать уже не на три, а на четыре участка (рисунок 12).

В этом случае, первый и четвертый участки кривой будут характеризовать соответственно условно-упругую и условно-пластическую компоненты деформации, а два центральных участка - условно-эластическую деформацию с быстрой и условно-эластическую деформацию с медленной скоростью релаксации.

Уравнение, описывающее зависимость деформации от времени для четырехкомпонентной механической модели, примет вид:

- для периода нагружения:

е = а₁ + + + (3.38)

- для периода отдыха:

е = е₁+ е₂+ е₃+ е₄ (3.39)

Расчет параметров данных реологических уравнений осуществлялся в той же последовательности, что и для обобщенной трехкомпонентной модели Кельвина-Фойгта.

С помощью четырехкомпонентной механической модели были описаны процессы релаксации деформации материалов и систем, у которых отмечались наибольшие несовпадения расчетных и эмпирических значений деформации при использовании трехкомпонентной модели Кельвина-Фойгта.

Как видно на рисунке 12, применение механической модели, состоящей из последовательно соединенных четырех звеньев Кельвина-Фойгта, даёт значительно лучшее совпадение теоретической кривой релаксации с эмпирическими данными.

Сравнительный анализ величин деформации, рассчитанных с использованием трех- и четырехкомпонентных механических моделей, представленный в таблице 19, показал, что четырехкомпонентная модель позволяет получить более точное количественное описание процессов релаксации деформации исследованных в работе материалов и их систем. Отмечаются значительно меньшие отклонения расчетных значений деформации от экспериментальных.

Данная механическая модель может быть рекомендована в качестве универсальной модели, позволяющей с достаточной степенью точности описать процессы релаксации деформации в обувных материалах и системах материалов для верха обуви, и использоваться на практике для определения и прогнозирования их реологических свойств.



5. Снижение размерности признакового пространства. Выбор наиболее информативных показателей, характеризующих упругопластические свойства материалов и систем для верха обуви

Как указывалось ранее, упругопластические свойства обувных материалов и их систем могут характеризоваться одновременно значениями нескольких количественных показателей, определяемых по различным методикам и при различных видах деформации. При этом исходное число рассматриваемых, т.е. замеряемых на исследуемых объектах, признаков довольно велико, что существенно усложняет процесс обработки, наглядного представления и интерпретации полученной в ходе исследований информации.

В таких случаях часто возникает необходимость в снижении размерности признакового пространства и выделении наиболее информативных признаков с точки зрения полноты и точности описания изучаемой характеристики. Чем меньшее число признаков используется для характеристики изучаемого явления, тем проще, нагляднее и содержательнее интерпретация окончательных результатов.

Наиболее распространенным методом снижения размерности признакового пространства является метод главных компонент.



Таблица 19 - Сравнительный анализ расчетных значений деформации, полученных с использованием трех- и четырехкомпонентной механических моделей

Метод главных компонент - это метод преобразования исходной последовательности взаимосвязанных переменных x_ij в новое множество независимых переменных F_j, называемых главными компонентами, каждая из которых представляет собой ортогональную линейную комбинацию непосредственно измеренных на объектах исходных признаков.

где F_j -j-тая главная компонента. Максимально возможное число главных компонент равно количеству исходных признаков;

l_j1, l_j2, …,l_jm - факторные нагрузки, характеризующие существенность влияния каждого фактора в вариации данного признака (параметры модели, подлежащие определению).

Линейные комбинации выбираются таким образом, что среди всех возможных линейных нормированных комбинаций исходных признаков первая главная компонента F₁ обладает наибольшей дисперсией. Графически это выглядит как ориентация новой координатной оси у₁ вдоль направления наибольшей вытянутости эллипсоида рассеивания объектов исследуемой выборки в пространстве признаков х₁,…, х_m. Вторая главная компонента имеет наибольшую дисперсию среди всех оставшихся линейных преобразований, некоррелированных с первой главной компонентой. Она интерпретируется как направление наибольшей вытянутости эллипсоида рассеивания, перпендикулярное первой главной компоненте. Следующие главные компоненты определяются по аналогичной схеме.

Учитывая то, что главные компоненты упорядочены по степени рассеяния в изучаемой совокупности объектов, т.е. первая главная компонента определяет максимальную дисперсию исходного массива признаков Х, а дисперсии последующих убывают с ростом номера компоненты, то метод главных компонент позволяет осуществить переход к пространству меньшей размерности используя минимальное число первых главных компонент, объясняющих наибольшую долю суммарной дисперсии исходных признаков.

Метод главных компонент позволяет решать следующие задачи:

- понижение размерности анализируемого пространства признаков и описание исследуемого процесса числом главных компонент, значительно меньшим, чем число исходных признаков. При этом, выделенные главные компоненты содержат в среднем больше информации, чем отдельные непосредственно замеряемые признаки;

- выявление скрытых, но объективно существующих закономерностей, определяемых воздействием внутренних и внешних причин;

- классификация (группирование) объектов на основе сжатого признакового пространства, выявление исходных признаков, наиболее тесно связанных с найденными главными компонентами;

- прогнозирование значений интересующих параметров на основе уравнения регрессии, построенного по выделенным главным компонентам.

Снижение размерности исходного признакового пространства методом главных компонент осуществляется в следующей последовательности:

* Формируется матрица исходных данных размерностью m ? n, в которой каждая строка соответствует одному из объектов (i = 1,2,…, n), а каждый столбец - одному из признаков (j = 1,2,…, m).

Таблица 20 - Матрица исходных данных

В случае, когда признаки, характеризующие объект наблюдения, имеют различную размерность, осуществляется стандартизация исходных значений переменных (z - преобразование) по формуле:

z_ij = (3.41)

где - среднее арифметическое значение признака;

s_хj - дисперсия признака.

; (3.42)

Стандартизированные переменные характеризуются следующими свойствами:



; s_хj = 1 (3.43)

* Основным объектом преобразований в методе главных компонент является корреляционная матрица из коэффициентов корреляции Пирсона, полученная путем обработки массива исходных данных Х. Выделение общих факторов и сжатие информации сводится к воспроизведению с той или иной степенью точности исходной корреляционной матрицы, т.е. предполагается, что редуцированная корреляционная матрица получена с использованием тех же объектов, но описанных меньшим числом переменных. Таким образом, фактически под сжатием информации понимается уменьшение размерности корреляционной матрицы, а не самих данных.

Коэффициенты корреляции между рассматриваемыми признаками рассчитываются по формуле:

, j = 1,…..m, k = 1,…..m (3.44)

с учетом равенств (3.43) формула (3.44) примет вид:

= (3.45)

По коэффициентам корреляции составляется матрица R корреляции между признаками размером m ? m, которая является исходным элементом для дальнейших расчетов:

(3.46)



* Для нахождения параметров модели (3.40) определяются собственные значения и соответствующие им собственные векторы построенной корреляционной матрицы.

Собственными значениями квадратной матрицы R порядка m называются такие значения л_j, при которых система следующих m уравнений имеет нетривиальное решение:

RL_j = л_jL_j (3.47)

где L_j -собственные векторы матрицы R, соответствующие л_j; j=1,… m.

Преобразуя равенство (3.47) получают уравнение вида:

(R - л_jI) L_j =0 (3.48)

где I - единичная матрица.

Уравнение (3.48) имеет нетривиальные решения при условии, что определитель матрицы (R - лI )обращается в нуль, т.е.:

= 0 или = 0 (3.49)

Так как порядок матрицы R равен m, то ?(л) является многочленом m-ой степени относительно л, т.е.

?(л) = л ^m + а₁ л ^m-1+ …+ а_m-1 л + а_m (3.50)

Корни уравнения ?(л) = 0 дадут собственные значения л₁, л₂, … , л_m, при которых исходная система уравнений имеет нетривиальные решения.

Собственные векторы L_j, соответствующие этим собственным значениям, образуют факторы F_j. Элементы собственных векторов l_j1, l_j2, …,l_jm получили название факторных нагрузок, которые представляют собой значения коэффициентов корреляции между соответствующими признаками и факторами. Чем теснее связь данного признака с рассматриваемым фактором, тем выше значение факторной нагрузки. Положительный знак факторной нагрузки указывает на прямую (а отрицательный знак - на обратную) связь данного признака с фактором.

Данные о факторных нагрузках позволяют сформулировать выводы о наборе исходных признаков, отражающих тот или иной фактор, и об относительном весе отдельного признака в структуре каждого фактора.

В соответствии с определением главные компоненты занумерованы в порядке убывания их дисперсий, т.е. S (F₁) > S (F₂) > … > S (F_m), причем:

S (F_j) = ?( L_jм X)² = L_jмRL_j (3.51)

Умножив равенство (3.47) на L_jм и сопоставив его с (3.51) получим, что:

S (F_j)= л_j (3.52)

Таким образом, величина л_j представляет собой не что иное, как часть суммарной дисперсии совокупности преобразованных данных, объясненную главной компонентой F_j.

Если переменные стандартизированы, то л₁ > л₂ > … > л _m , т. е. первые несколько членов разложения дают основной вклад в объяснение вариации величин исходных данных. В этом случае компоненты с малыми величинами собственных значений могут при анализе не учитываться и совокупность будет адекватно представлена с помощью первых k компонент.

Решение о том, сколько последних главных компонент можно без особого ущерба изъять из рассмотрения, сократив тем самым размерность исследуемого пространства, выносится на основании величины показателя полноты факторизации г, %, характеризующего долю суммарной дисперсии, объясняемой первыми k компонентами:

= (3.53)

где S_k - вклад первых k компонент в суммарную дисперсию признаков;

S_m - суммарная дисперсия всех признаков.

* Интерпретация выявленных главных компонент.

Для интерпретации компонент необходимо приписать каждой из них некоторый содержательный смысл, связанный с предметной областью. Содержательный смысл компоненты выявляется на основе признаков, имеющих высокие факторные нагрузки. На основе анализа величин факторных нагрузок выделяются признаки, наиболее тесно связанные с полученными главными компонентами.

Прямое факторное решение не всегда позволяет дать достаточно четкую содержательную интерпретацию компонент. Факторные нагрузки для рассматриваемой главной компоненты могут быть близкими по величине и одинаковыми по знаку у многих признаков, так что трудно однозначно определить, какая компонента стоит за выделенной комбинацией признаков. В этом случае, для повышения интерпретируемости компонент используют их вращение, которое позволяет сделать матрицу факторных нагрузок более "контрастной" за счет увеличения нагрузок по одним признакам и уменьшения по другим, что способствует более отчетливому выявлению групп признаков, определяющих ту или иную компоненту. Главным компонентам дается название в зависимости от того, с какой группой признаков они наиболее тесно связаны.

В результате применения метода главных компонент получается информация об исследуемом явлении в сжатом виде.

Снижение размерности изучаемого в работе признакового пространства осуществлялось с использованием прикладного пакета программ "STATISTICA" [19 - А.].

На основании экспериментальных данных об упругопластических свойствах исследуемых материалов и систем, полученных в разделах 3.3, 3.4, формировались матрицы исходных данных для материалов верха, текстильных материалов для подкладки и межподкладки и систем материалов для верха обуви, представленные в приложении И, в таблицах И.2, И.6, И.10.

При снижении размерности признакового пространства для материалов наружных деталей верха учитывалось 18 показателей упругопластических свойств, для текстильных материалов - 16 показателей, для систем материалов - 14 показателей. Перечень показателей упругопластических свойств, учитываемых в ходе снижения размерности исходного признакового пространства, представлен в таблице И.1.

Учитывая то, что исследуемые признаки имеют различную размерность, осуществлялась стандартизация исходных данных. На основании полученных нормированных значений рассчитывались коэффициенты корреляции между изучаемыми признаками и формировались корреляционные матрицы для материалов наружных деталей верха, текстильных материалов и систем материалов, представленные в таблицах И.3, И.7, И.11.

Анализ полученных коэффициентов корреляции показал, что в большинстве случаев между изучаемыми показателями упругопластических свойств наблюдается тесная корреляционная связь, следовательно, данные избыточны с точки зрения представленной информации, и можно осуществить снижение размерности исходного признакового пространства с использованием метода главных компонент.

В ходе анализа внутренней структуры полученных корреляционных матриц были получены собственные значения главных компонент, величины относительного и накопленного вклада главных компонент в дисперсии всех признаков, представленные в таблицах И.4, И.8, И.12.

На рисунке 3.13 показано, как меняется доля суммарной дисперсии, заключенной в первых k главных компонентах. Из рисунка видно, что на первые две компоненты приходится основная доля (74 - 79 %) процента дисперсии исходных данных. Для наружных материалов верха (рисунок 3.13, а) и систем материалов (рисунок 3.13, в) в первых четырех компонентах аккумулируется около 95 % суммарной дисперсии исходных признаков, для текстильных материалов (рисунок 3.13, б) 97,7% суммарной дисперсии приходится на первые пять главных компонент. Вклад последующих компонент в суммарную дисперсию признаков незначителен, а, следовательно, их можно исключить из дальнейшего рассмотрения.

Таким образом, для достоверной характеристики упругопластических свойств исследуемых объектов вполне достаточно использования первых двух главных компонент. Однако, в целях получения более полной информации об изучаемом явлении, оценка упругопластических свойств материалов для наружных деталей верха обуви и систем материалов осуществлялась по четырем первым главным компонентам, а для текстильных материалов - по пяти компонентам.



Рисунок 13 - Накопленная дисперсия первых k главных компонент

Как указывалось выше, для облегчения интерпретации выделенных главных компонент необходимо более тесно привязать их к определенным группам наблюдавшихся признаков, что достигалось путем ортогонального вращения осей главных компонент по методу Varimax. Матрицы факторных нагрузок главных компонент после операции вращения представлены в таблицах И.5, И.9, И.13.

Анализ нагрузок исходных признаков на выделенные главные компоненты показал, что для материалов наружных деталей верха обуви первая главная компонента, имеющая наиболее существенный вклад в общую дисперсию признаков, тесно связана положительными весами с такими показателями как: остаточная деформация и пластичность при двухосном растяжении на приборе ПОИК (коэффициент корреляции составил 0,953), остаточная деформация и пластичность при двухосном растяжении на приборе В3030 (r = 0,883), доля условно-пластической компоненты деформации при двухосном растяжении (r = 0,835). Это позволяет интерпретировать первую главную компоненту как агрегированную характеристику пластических свойств материалов при двухосном растяжении. При этом наибольшей значимостью обладает показатель пластичности на приборе ПОИК.

Вторая главная компонента имеет сильную обратную связь с долей условно-эластической компоненты деформации при одноосном растяжении (r = -0,945) и показателем относительной затраченной энергии при одноосном растяжении (r = -0,747). Третья главная компонента прямо и сильно связана с долей условно-пластической компоненты деформации при одноосном растяжении (r = 0,802), а четвертая главная компонента отмечена высокой факторной нагрузкой на показатель доли условно-эластической компоненты деформации при двухосном растяжении (r = 0,915). Три последние главные компоненты могут быть интерпретированы как характеристики реологических свойств материалов при одноосном и двухосном растяжении.

Таким образом, в качестве наиболее информативных параметров при оценке упругопластических свойств материалов для наружных деталей верха обуви целесообразно использовать следующие показатели: пластичность на приборе ПОИК с относительной долей суммарной дисперсии 58,16 %, доля условно-эластической компоненты деформации при одноосном растяжении с относительной долей суммарной дисперсии 18,43 %, доля условно-пластической компоненты деформации при одноосном растяжении с относительной долей суммарной дисперсии 10, 41 %, и доля условно-эластической компоненты деформации при двухосном растяжении с относительной долей суммарной дисперсии 7,94 %.

Анализ данных, представленных в таблице И.9 показал, что у текстильных материалов для подкладки и межподкладки обуви первая главная компонента объединяет признаки, характеризующие пластические свойства материалов при одноосном растяжении. Коэффициент корреляции главной компоненты с обозначенными показателями составил в среднем 0,93. Наиболее значимым является показатель пластичности, определенный при растяжении материалов до нагрузки 0,5 Р_раз (r = 0,931). Вторая главная компонента характеризуется сильной обратной связью с долей условно-эластической компоненты деформации при одноосном растяжении (r = - 0,950) и долей условно-пластической компоненты деформации при двухосном растяжении (r = - 0,878). Третья главная компонента текстильных материалов прямо и сильно связана с величиной относительной затраченной энергии при одноосном растяжении (r = 0,855), четвертая главная компонента имеет сильную положительную связь с долей условно-эластической составляющей деформации при двухосном растяжении (r = 0,960). Пятая главная компонента может быть представлена как характеристика пластических свойств материалов при двухосном растяжении, так как отмечена высокой факторной нагрузкой с показателем пластичности, определенным на приборе В3030 (r = - 0,957).

Таким образом, наиболее информативными показателями для оценки упругопластических свойств текстильных материалов можно считать: пластичность при одноосном растяжении до нагрузки 0,5 Р_раз с относительной долей суммарной дисперсии 50,59 %, долю условно-эластической компоненты деформации при одноосном растяжении с относительной долей суммарной дисперсии 23,41 %, относительную затраченную энергию при одноосном растяжении до нагрузки 0,5 Р_раз с долей суммарной дисперсии 10,37 %, долю условно-эластической компоненты деформации при двухосном растяжении с относительной долей суммарной дисперсии 6,94 % и пластичность при двухосном растяжении на приборе В 3030 с относительной долей суммарной дисперсии 6,42 %.

Для систем материалов анализ факторных нагрузок на главные компоненты, представленных в таблице И.13, показал, что первая главная компонента имеет тесную положительную связь с показателями остаточной деформации и пластичности при двухосном растяжении на приборе В 3030 (r = 0,983), долей условно-пластической компоненты деформации при двухосном растяжении (r = 0,967), остаточной деформацией и пластичностью при одноосном растяжении (r = 0,838). Вторая главная компонента связана положительными весами с величиной диссипации механической энергии при двухосном растяжении (r = 0,933), относительной затраченной энергией при двухосном растяжении (r = 0,857) и величиной диссипации механической энергии при одноосном растяжении (r = 0,833). Третья главная компонента имеет сильную обратную связь с величиной доли условно-упругой составляющей деформации при двухосном растяжении (r = -0,832), а четвертая главная компонента характеризуется положительной связью с показателем доли условно-эластической компоненты деформации при одноосном растяжении (r = 0,953).

Для характеристики упругопластических свойств систем материалов наиболее информативными показателями являются: пластичность при двухосном растяжении на приборе В3030 с относительной долей суммарной дисперсии 59,03 %, относительная затраченная энергия при двухосном растяжении с относительной долей суммарной дисперсии 20,4 %, доля условно-упругой составляющей деформации при двухосном растяжении с относительной долей суммарной дисперсии 10,18 % и доля условно-эластической компоненты деформации при одноосном растяжении с относительной долей суммарной дисперсии 5,27 %.

Таким образом, применение метода главных компонент позволило из большого перечня исходных признаков выделить наиболее информативные показатели, характеризующие упругопластические свойства материалов заготовки и их систем [19 - А.].



Заключение

1. Проведены систематизация и анализ существующих методов исследования упругопластических свойств материалов для верха обуви.

Обозначена необходимость разработки единых подходов к методологии оценки упругопластических свойств различных по структуре материалов, составляющих заготовку верха обуви, с целью получения сопоставимых результатов, а также необходимость создания новых научно-обоснованных методов оценки упругопластических свойств материалов, максимально приближающих условия испытания образцов к реальным условиям работы материалов в процессе производства и эксплуатации обуви.

2. Разработан автоматизированный комплекс для оценки упругопластических свойств материалов, позволяющий в автоматическом режиме получать информацию о комплексе упругопластических свойствах обувных материалов с целью объективной оценки их технологической пригодности.

3. Проведено комплексное исследование и получены новые данные об упругопластических свойствах широкого круга современных материалов для верха, подкладки и межподкладки обуви с использованием различных методик, основанных на различных видах деформации, которые позволяют обеспечить их эффективное использование в ходе технологического процесса производства обуви.

Установлено, что в отличие от искусственных кож на тканевой основе, обладающих низкими по сравнению с натуральными кожами пластическими свойствами, пластические свойства современных синтетических кож на нетканой основе могут колебаться в широких пределах и в отдельных случаях быть сопоставимы с пластическими свойствами натуральных кож.

4. Исследованы упруго-пластические свойства систем материалов с различным сочетанием комплектующих при различных видах деформации.

Установлено, что наибольшее влияние на упруго-пластические свойства систем материалов оказывает материал верха. Системы материалов с верхом из натуральной кожи, межподкладкой и подкладкой из ткани обладают более высокими показателями пластических свойств, чем системы с верхом из искусственных и синтетических кож, межподкладкой и подкладкой из трикотажных полотен.

5. Разработан метод исследования релаксации деформации обувных материалов и систем при двухосном растяжении с использованием серийно выпускаемого прибора ЖНЗО - 2, обеспечивающий возможность изучения релаксационных процессов в материалах без использования сложного специального оборудования.

6. Исследована кинетика релаксационных процессов в различных по структуре материалах и системах материалов для верха обуви в условиях одноосного и двухосного растяжения.

Показано, что реологические свойства материалов определяются их строением. Реологические свойства систем материалов в значительной степени зависят от свойств их комплектующих.

7. Разработан программный продукт для обработки экспериментальных данных по релаксации деформации обувных материалов и систем, позволяющий быстро и с высокой степенью точности рассчитать величину полной деформации образцов и ее составных частей, описать изучаемый процесс с помощью обобщенной трехкомпонентной модели Кельвина - Фойгта и произвести расчет её параметров для периодов нагружения и отдыха, прогнозировать величину деформации образцов в любой момент времени.

8. Осуществлено моделирование процессов релаксации деформации различных по структуре материалов и систем материалов для верха обуви.

Установлено, что использование четырехкомпонентной механической модели дает более точное количественное описание процессов релаксации деформации исследованных в работе материалов и их систем, по сравнению с трехкомпонентной моделью Кельвина - Фойгта.

9. С использованием метода главных компонент выполнено сокращение размерности исходного признакового пространства и выявлены наиболее информативные показатели, характеризующие упруго-пластические свойства материалов и систем материалов для верха обуви.

Установлено, что для характеристики упругопластических свойств материалов наружных деталей верха наиболее целесообразно использовать показатели: пластичность на приборе ПОИК, доля условно-эластической компоненты деформации при одноосном и двухосном растяжении, доля условно-пластической компоненты деформации при одноосном растяжении.

Наиболее информативными показателями для оценки упругопластических свойств текстильных материалов являются: пластичность при одноосном растяжении до нагрузки 0,5 Р_раз, доля условно-эластической компоненты деформации при одноосном и двухосном растяжении, относительная затраченная энергия при одноосном растяжении до нагрузки 0,5 Р_раз и пластичность при двухосном растяжении на приборе В 3030.

Для систем материалов наиболее информативными показателями являются: пластичность при двухосном растяжении на приборе В3030, относительная затраченная энергия при двухосном растяжении, доля условно-упругой составляющей деформации при двухосном растяжении и доля условно-эластической компоненты деформации при одноосном растяжении.

Размещено на Allbest.ru