Введение к работе
Актуальность работы
В условиях развития научно-технического прогресса, различных видов энергетики, а также промышленности, электромагнитные излучения (ЭМИ) занимают ведущее место среди факторов воздействия на окружающую среду.
В целом общий электромагнитный фон состоит из источников естественного (электрические и магнитные поля Земли, радиоизлучения Солнца и галактик) и искусственного (антропогенного) происхождения (телевизионные антенны и радиостанции, линии электропередачи, электробытовая техника, промышленное оборудование). ЭМИ воздействует на четыре системы организма человека, наиболее подверженные действию электромагнитного излучения: нервную, иммунную, эндокринную и половую. Отсюда весьма широкий диапазон заболеваний — от функциональных расстройств нервной системы до развития опухолей и лейкозов.
В качестве защитных материалов при воздействии ЭМИ используются листовая сталь, фольга и текстильные материалы, содержащие металлические нити и волокна. В промышленных условиях для защиты от ЭМИ используются специальные костюмы. Основную защитную функцию этих костюмов выполняют специальные ткани. Поэтому, разработка методов сравнительной оценки является актуальной задачей при исследовании тканей для защиты от ЭМИ.
Цель и задачи исследования
Целью данной работы являлся выбор показателей, разработка нормативной документации методов оценки качества и безопасности тканей для костюмов для защиты от электромагнитных излучений.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
анализ научно-технической литературы по влиянию электромагнитного излучения на организм человека;
анализ нормативной документации на методы определения коэффициента ослабления электромагнитного излучения;
разработка методов оценки коэффициента ослабления тканей для защиты от электромагнитного излучения;
выбор определяющих показателей качества тканей для защиты от электромагнитного излучения;
исследование влияния многократных стирок на физико-механические свойства тканей для защиты от электромагнитного излучения;
разработка методов прогнозирования разрывной и раздирающей нагрузки, коэффициента ослабления тканей для защиты от электромагнитного излучения;
оценка характеристик надежности тканей для защиты от электромагнитного излучения.
Методы исследования
Экспериментальные исследования проводились с использованием стандартных методов в лабораторных условиях. Для обработки результатов эксперимента в исследованиях использовались численные методы прикладной математики и математической статистики. В качестве теоретической основы применялись теория подобия и анализа размерностей, а также теория надежности. Построение функциональных зависимостей осуществлялось методами корреляционно-регрессионного анализа на ЭВМ с помощью программ Microsoft Excel и MathCAD. Для обработки графических изображений применялась программа Photoshop.
Научная новизна работы
При проведении теоретических и экспериментальных исследований автором впервые:
предложен метод определения коэффициента ослабления ЭМИ при частоте до 1 ГГц;
разработан метод определения коэффициента ослабления ЭМИ при частоте свыше 1 ГГц;
разработан метод прогнозирования и получены математические зависимости разрывной и раздирающей нагрузки, коэффициента ослабления тканей для защиты от ЭМИ, устанавливающих взаимосвязь между параметрами строения и количеством стирок на основе теории подобия и анализа размерностей;
рассчитаны характеристики надежности тканей для защиты от ЭМИ по показателям: разрывная и раздирающая нагрузка, электрическое сопротивление и коэффициент ослабления ЭМИ.
Практическая значимость работы заключается в том, что
разработанные методы определения коэффициента ослабления при разных частотах позволяют оценить безопасность костюмов для защиты от ЭМИ при сертификационных испытаниях, научных исследованиях и лабораторных методах контроля;
определена номенклатура показателей качества, которая может являться основой технических регламентов Таможенного союза для защитной одежды от ЭМИ;
разработанный стандарт организации может быть использован на предприятиях, имеющих риски от излучения, и на швейных предприятиях, осуществляющих пошив одежды для защиты от ЭМИ;
полученные на основе теории подобия и анализа размерностей математические зависимости могут быть использованы при проектировании тканей для специальной одежды для защиты от ЭМИ.
Результаты исследований могут быть использованы на текстильных предприятиях при проектировании тканей для защиты от ЭМИ, что позволит значительно сократить сроки и затраты на разработку нового ассортимента.
Апробация работы
Основные результаты научных исследований докладывались и получили положительную оценку на:
-
Международной научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые – развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск – 2012)», Иваново: ИГТА, 2012
-
Всероссийской научно-технической конференции «Современные тенденции развития информационных технологий в текстильной науке и практике». ДИТУД (филиал) УлГТУ, Димитровград, 2012
-
Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые – развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК – 2013), Иваново, Текстильный институт ФГБОУ ВПО «ИВГПУ», 2013
-
65-й юбилейной межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ – производству», Кострома, КГТУ, 2013
-
Заседании кафедры текстильного материаловедения ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет дизайна и технологии».
Публикации
По теме диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ, в том числе 3 статьи в журналах ВАК.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, пяти глав и общих выводов. Работа выполнена на 173 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков, 36 таблиц, список литературы из 106 наименований, приложения.
