[發明專利]基于非線性規劃模型的高溫作業專用服裝設計研究方法有效

申請號：	201910260039.X	申請日：	2019-04-02
公開（公告）號：	CN110110366B	公開（公告）日：	2022-09-20
發明（設計）人：	王先傳;陳冉冉;張杰;楊朝越;方潔瑩;王先超;李林國;孫剛	申請（專利權）人：	阜陽師范學院
主分類號：	G06F30/20	分類號：	G06F30/20;G06F113/12;G06F119/08
代理公司：	合肥律通專利代理事務所(普通合伙) 34140	代理人：	吳奇
地址：	230088 ***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于非線性規劃模型高溫作業專用服裝設計研究方法
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【說明書】：

本發明提供基于非線性規劃模型的高溫作業專用服裝設計研究方法，涉及高溫作業專用服裝研究，包括如下步驟：模型的假設、模型的建立、建立方程、求溫度極限值、建立模型、模型求解和仿真檢測。本發明中，在模型設計中充分考慮題設要求，在合理的假設下，所見模型合理，建模思路清晰易懂，本發明建立的熱傳導模型思維縝密，具有很強的邏輯性，易理解并且得出的結果數據真實、可靠，本發明所使用得算法具有一定的容錯能力，在得出大量數據的前提下，可以提高模型最后預測結果準確性和科學性,本發明運用仿真軟件進行模擬檢驗，將結果可視化，能夠有效的解決防熱衣服織物層厚度確立的問題，具有較強的推廣意義。

技術領域

本發明涉及高溫作業專用服裝研究，尤其涉及基于非線性規劃模型的高溫作業專用服裝設計研究方法。

背景技術

熱防護服是對在高溫或超高溫條件下工作的人員進行安全保護,從而避免熱源對人體造成傷害的各種保護性服裝，具有阻燃性、拒液性、燃燒時無熔滴產生、遇熱時能夠保持服裝的完整性和穿著舒適性等特性，用于石油、化工、冶金、造船、消防、國防以及有明火、散發火花、熔融金屬和有易燃物質的場所。

在高溫環境下，穿著專業服裝作為高溫防護的重要措施之一。防熱服通常是由三種不同材料的織物層構成，如何在織物層達到它的最高吸熱效率的原則下，能盡量的減少織物層的厚度，因此對其在工作環境中的溫度分布進行探究，進而對其進行優化具有著極為重要的現實意義，鑒于此，本發明主要運用非線性規劃模型，借助于熱傳導方程對高溫作業專用服裝設計問題進行了深入研究。

發明內容

本發明的目的在于提供基于非線性規劃模型的高溫作業專用服裝設計研究方法，以解決上述技術問題。

本發明為解決上述技術問題，采用以下技術方案來實現：

基于非線性規劃模型的高溫作業專用服裝設計研究方法，包括如下步驟：

(1)模型的假設：根據雙層玻璃的吸熱功效模型將其拓展到四層玻璃的吸熱功效，并將四層玻璃看作服裝的四個織物層；

(2)模型的建立：將四個織物層由外至內分成第一層L_I、第二層L_II、第三層L_III和第四層L_IV，且第四層為空氣層；

(3)根據上步驟(1)的理論基礎，將四個織物層的參數值轉化為一維熱傳導問題，建立一維熱傳導方程，并運用差分法求解；

(4)然后通過MATLAB軟件進行編程，可以得出織物層各層溫度的極限值；

(5)基于熱傳導前提下的數學規劃，對步驟(3)建立非線性規劃模型，定義自變量為工作時間、各層厚度和環境溫度，因變量為人體溫度；

(6)結合相應限制條件，對步驟(4)中非線性規劃模型通過Richardson差分法進行求解和C語言編程計算，得出織物層各層在不同條件下的厚度范圍；

(7)運用NETLOGO仿真軟件對假人進行仿真模擬，用來檢測步驟(5)中得出的不同厚度下服裝的放熱效果。

優選的，所述第一層L_I與所述第二層L_II之間沒有間隙,所述第四層L_IV與皮膚外側之間沒有間隙。