5 введение




Скачать 136.59 Kb.
Название5 введение
страница1/2
Дата публикации12.09.2013
Размер136.59 Kb.
ТипАнализ
vbibl.ru > Астрономия > Анализ
  1   2
Введение

5 ВВЕДЕНИЕ
Современная жизнедеятельность человека повсеместно связана с множеством работ, характеризующихся собственным комплексом производственных условий. Такие комплексы целесообразно рассматривать в рамках системы «человек - одежда - среда», учитывая взаимодействие всех входящих в неё компонентов. Состояние человека в рассматриваемых системах «ЧОС» является предметом исследований, направленных на совершенствование средств индивидуальной защиты. Отдельное внимание уделяется проблеме пребывания человека в условиях холода. Среди средств обеспечения эффективной защиты человека от холода и создания комфортных условий трудовой деятельности одежда занимает одно из ведущих мест. Рационально созданная одежда позволяет расширить зону теплового комфорта Ф человека, сохраняет его трудоспособность, предотвращает возникновение
профессиональных заболеваний [1].
Актуальность проблемы создания одежды для защиты от холода подтверждают многочисленные исследования в этой области, проведённые отечественными и зарубежными учёными. Основы проектирования одежды в соответствии с условиями труда и климата изложены в работах отечественных учёных Колесникова П.А. [2,3], Вадковской Ю.В. [4], Афанасьевой Р.Ф. [5, 6, 7, 8], Делль Р. А. [9], Чубаровой З.С. [10], Командриковой ЕЯ. [11], Витте [12,13,14,15]. Среди зарубежных авторов проблемами тепловой защиты человека занимались Винсен [16], Бартон, Эдхольм [17,18], Уинслоу, Херрингтон [19], Кляйн [20] и др. В настоящее время исследования в этой области представлены трудами Меликова Е.Х. [21,22,23], Кокеткина П.П. [24], Бринка И.Ю. [25, 26], Бекмурзаева Л.А. [27], Жаворонкова А.И.[28,29,30], Сурженко Е.Я. [31] и др. Интересные работы в области моделирования процессов теплообмена человека представлены немецкими учёными института гигиены и физиологии Хохенштайна [32, 33].
Активная деятельность человека обуславливает проблему создания тепловой защиты для достаточно индивидуальных условий пребывания
6
человека в условиях холода. Данная проблема ставилась и рассматривалась в работах Бринка И.Ю. [26], Жаворонкова А.И. [28].
Однако задача обеспечения тепловой защиты проявляется не только в условиях активной физической деятельности человека в условиях холода, что чаще всего рассматривается в современных научных направлениях [2-9,12-24], но и во время пассивного пребывания на холоде. Известны исследования [34,35,36], посвященные созданию теплозащитной одежды для работы человека при минимальной физической активности в условиях Крайнего Севера. С целью тепловой защиты человека авторы рекомендуют использовать термобельё и электрообогреваемую одежду, однако применение электообогреваемой одежды целесообразно только в особо суровых метеоусловиях в течение короткого промежутка времени.
Анализ представленных выше исследований показал, что в настоящее время достаточно хорошо разработаны методы проектирования теплозащитной одежды для условий повышенной физической активности. Задачей диссертационной работы является изучение особенностей проектирования одежды для человека, пребывающего на холоде в условиях низкой физической активности (гиподинамии). Такие условия характеризуют в частности работу астрономов - наблюдателей.
Деятельность астрономов связана с необходимостью проведения научно — исследовательских работ на стационарных оптических инструментах, расположенных на высоте более 2000 метров над уровнем моря. Особенно эффективна деятельность астрономов зимой, когда в атмосфере отсутствуют термические колебания воздуха и наиболее продолжительная ночь. Подкупольное пространство телескопа должно иметь температуру окружающей среды для того, чтобы основные оптические элементы телескопа не имели температурных перенапряжений. Регулярное длительное пребывание человека в условиях холода приводит к развитию профессиональных заболеваний. Рассмотрение методов проектирования теплозащитной одежды, представленных в работах отечественных и зарубежных учёных показало, что
7
вопрос обеспечения физиологического комфорта человека в аналогичных условиях подробно не рассматривался, поэтому проблема создания специальной теплозащитной одежды для астрономов актуальна.
Цель работы - разработка уточнённой методики проектирования одежды для защиты от пониженных температур, учитывающей повышенные локальные теплопотери человека.
Задачи работы:
- Изучить условия работы астрономов. Выявить негативные производственные факторы, определяющие параметры оптимизации тепловой защиты специальной одежды.
- Исследовать топографию и характер тепловых потерь человека в условиях гиподинамии. Создать геометрическую модель нижних конечностей тела человека с целью математического моделирования объекта.
- Разработать математическую модель процессов теплообмена на участке коленного сустава человека.
- Создать методику расчёта параметров конструкции теплозащитных брюк повышенной комфортности с учётом динамической составляющей для конструктивных изменений брюк на участке коленного сустава.
Объект исследования. Специальная теплозащитная одежда.
Основные методы исследования. Работа основывается на комплексном применении аналитических, экспериментальных методов, методов математического моделирования и математической статистики, средств векторной и растровой компьютерной графики. Работа реализована с применением программных продуктов Microsoft Word, Microsoft Excel, Maple 7.0, 3D Studio MAX, NewTek LighWave 3D 7.0 и Adobe Photoshop для операционной системы Windows 2000.
Научная новизна диссертационной работы заключается в:
- определении взаимозависимости теплофизических параметров системы «локальная зона человека - теплозащитная одежда - окружающая среда» от положения коленного сустава человека в условиях гиподинамии;
8
- создании анимированной геометрической модели нижних конечностей тела человека позволяющей моделировать изменение площади поверхности ноги в диапазоне от 0 до 90°;
- разработке математической модели процессов теплообмена системы «локальная зона человека - теплозащитная одежда — окружающая среда» на участке коленного сустава человека;
- создании методики расчёта параметров конструкции теплозащитных брюк повышенной комфортности.
Практическая значимость работы заключается в:
- разработке формального математического аппарата, позволяющего адаптировать методику расчёта параметров конструкции теплозащитных брюк повышенной комфортности для использования в САПР одежды;
- создании комплекта специальной теплозащитной одежды для астрономов, работающих в условиях гиподинамии.
Апробация и реализация результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на:
- Международной конференции «Производство. Технология. Экология. ПРОТЭК - 2002», г. Москва.
- Межвузовской научно-технической конференции ЮРГУЭС, г. Шахты, 2002 г.
- Международной конференции «Производство. Технология. Экология. ПРОТЭК - 2003», г. Москва.
- Межрегиональной конференции «Наука XXI века - Индустрии Сервиса», г. Ростов на Дону, 2004 г.
Межвузовской научно-технической конференции РИС ЮРГУЭС, г. Ростов на Дону, 2004 г.
9 Внедрение результатов исследований.
Практическая значимость работы подтверждена внедрением методики проектирования теплозащитных брюк в производственный процесс ООО «БВН
- инжениринг» (г. Новочеркасск). Комплект специальной теплозащитной одежды, разработанный на базе созданной методики, принят в эксплуатацию в Специальной астрофизической обсерватории Российской Академии наук. Результаты и материалы исследования использованы в учебном процессе РИС ЮРГУЭС при чтении лекционного курса, проведении практических работ по дисциплинам «Гигиена одежды», «Методы и средства исследований», а также при выполнении курсовых работ научно-исследовательского характера для студентов специальности 280900 «Конструирование швейных изделий» и 280800 «Технология швейных изделий».
На защиту выносятся результаты исследований:
- анимированная геометрическая модель участка коленного сустава тела человека;
- математическая модель процессов теплообмена системы «локальная зона человека - теплозащитная одежда - окружающая среда» на участке коленного сустава человека;
- методика расчёта параметров конструкции теплозащитных брюк повышенной комфортности.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ.
Структура работы. Диссертационная работа изложена на 160 страницах машинописного текста. Состоит из введения, четырех глав, общих результатов и выводов, библиографического списка, насчитывающего 121 наименование. Содержит 42 рисунка, 31 таблицу, 13 страниц приложений.
10
Глава 1 ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕПЛОЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ
В главе изучены вопросы проектирования специальной теплозащитной одежды в соответствии с условиями труда и климата, представленные в трудах отечественных и зарубежных учёных. Произведён анализ условий производственной деятельности астрономов. Рассмотрены вопросы теплообмена человека в условиях гиподинамии. Выделены вопросы, которые требуют своего уточнения и развития с целью оптимизации параметров теплозащитной специальной одежды для астрономов. Определено, что для прогнозирования теплового состояния необходимо создать модель процессов теплообмена человека с окружающей средой. Однако вопросы, связанные с идеализацией тела человека, требуют уточнения на этапе разработки математической модели теплообмена системы «локальная зона человека -теплозащитная одежда - окружающая среда». Проведён анализ ассортимента современных материалов для производства специальной теплозащитной одежды. Обоснована необходимость разработки методики расчёта параметров участков конструкции теплозащитных брюк повышенной комфортности, учитывающей повышенные локальные теплопотери человека.
1.1 Анализ производственной деятельности человека в условиях
гиподинамии
В настоящее время, с целью обеспечения комфортных условий производственной деятельности человека, большое внимание уделяется проблемам организации труда. Повышение требований к организации труда определяет необходимость в проектирование специальной одежды для узкоспециализированных предприятий и организаций. Изучение процесса проведения научно-исследовательской деятельности человека (в качестве примера нефизического труда) выявило проблему обеспечения специальной
11
теплозащитной одеждой астрономов — наблюдателей, сталкивающихся с необходимостью проводить длительное время в стационарных позах при пониженных температурах. С целью формулировки требований к специальной теплозащитной одежде, предназначенной для астрономов, работающих в условиях гиподинамии, проведён анализ условий производственной деятельности научно-исследовательского персонала астрономических центров. На данный момент в мире существует ряд телескопов, ведущих активные наблюдения по фундаментальным программам и осуществляющих собственные исследования в области астрофизики. Крупнейшим обсерваториями по данным [37] являются научно-исследовательские центры, табл. 1.1.
Таблица 1.1 - Крупнейшие обсерватории мира
Наименование обсерватории Место расположения Высота над уровнем моря, м
1 2 3
Специальная астрофизическая обсерватория РАН Россия 2100
Кек и Кек2 Гаваи 4123
Субару Гаваи 4100
ММТ Аризона 2600
Джемени южный Чили 2737
Вальтер Бад Чили 2280
Хобби-Эберли Техас 2072
АЕОС Гаваи 3058
12
Продолжение таблицы 1.1
1 2 3
ЕСО Чили 2335
БАО Ереван 1405
Хильтнер Аризона 2100
Гранда-Франсе Гаваи 4200
НОДО Нью-Мехико 2758
Данные табл. 1.1 показывают, что большинство обсерваторий расположено высоко в горах, это связано с параметрами астрономического климата. Астрономический климат (астроклимат) является главным критерием при выборе мест установки телескопов и определяется факторами, влияющими на эффективность их работы [37].
Применительно к воздействию на организм человека астроклимат можно охарактеризовать совокупностью сложных метео-и производственных условий на рабочем месте, которые определяются сочетанием охлаждающей среды с низкой физической активностью человека (гиподинамией). Охлаждающее воздействие производственной среды усугубляется принудительным охлаждением при включении системы вентиляции для выравнивания температурных перепадов, вызванных воздействием ветра на купол телескопа.
Исследования, проведённые в зоне Специальной астрофизической обсерватории РАН, расположенной в районе станицы Зеленчукской на Северном Кавказе, показали, что условия работы астронома связаны с длительным нахождением человека в подкупольном пространстве телескопа, где поддерживается температура окружающей среды [38]. Особенно эффективна деятельность астрономов зимой, когда в атмосфере отсутствуют термические колебания воздуха и наиболее продолжительная ночь. Подкупольное пространство телескопа должно иметь температуру окружающей среды для того, чтобы основные оптические элементы телескопа не имели температурных перенапряжений.
13
Деятельность астрономов отличается повышенным напряжением зрения, постоянной концентрацией внимания и большой плотностью потока воспринимаемой и перерабатываемой информации. Преобладание зрительного и центрального (нервного, информационного) компонентов трудовых нагрузок происходит в условиях гиподинамии. Важным фактом, вызывающим напряжение нервной системы является то, что режим работы обсерватории круглосуточный, непрерывное время работы исследовательского персонала составляет от 10 до 14 часов (время длительности зимней ночи). Высокая степень ответственности и большой объём воспринимаемой информации оказывают негативное воздействие на психику человека.
  1   2

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

5 введение iconР. М. Энтов. Экономическая теория Дж. Р. Хикса Предисловие
Введение, имеющее два аспекта: 1 введение в теорию стоимости, предполагающую изучение взаимосвязей между рынками и их взаимозависимость;...

5 введение iconАртур Шопенгауэр Введение в философию «Введение в философию»: Белорусский...
«Новые паралипомены», «Об интересном», а также «Введение в философию», представляющее собой краткий набросок университетского курса лекций, в...

5 введение iconСодержание введение 3 библиографический список 9 приложение 15 введение
Управление развитием агропромышленного комплекса субъектов РФ на современном этапе (на примере Самарской области)

5 введение iconПрограмма по курсу основы информатики (Введение в программирование)
Введение в теорию алгоритмов. Интуитивное понятие алгоритма. Способы описания алгоритмов. Псевдокод

5 введение iconУрок I введение Добро пожаловать! Перед вами не просто очередное введение в «магию»
Перед вами – не просто очередное введение в «магию», равно как и не наспех напечатанная книга для широкого круга читателей, где вы...

5 введение iconВведение Во «Введение…»
Вам войти в этот мир — такой, каким мы его видим, прикоснуться к необычной профессии, которую Вы, быть может, для себя избрали или,...

5 введение iconВведение Введение «Сетевое искусство»
За небольшой промежуток времени с 1994 по 2005 годы феномен сетевого искусства из творческой деятельности интернационального, но...

5 введение iconВведение введение 2
Учитывая то, что налоговая система работает на усреднение доходов и материального состояния населения своим подчеркнуто прогрессивно-фискальным...

5 введение iconВведение введение ш актуальность темы исследования. Вопросы, связанные...
Тэк, оборонный комплекс, перерабатывающую промышленность, строительство, жкх и т д. От состояния дел на них зависит не только экономическая...

5 введение iconUsing the books (Introduction to Biochemical Ecology’, ‘Introduction...
...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
vbibl.ru
Главная страница