2024. — Т 9. — №4 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://kostumologiya.ru/15tlkl424.html

This article metadata is also available in English

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 642.6 Кбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Белицкая, О. А. Математическое моделирование динамики накопления и релаксации электростатических зарядов на поверхности тела человека в зависимости от типа обуви / О. А. Белицкая, П. А. Севостьянов // Костюмология. — 2024. — Т 9. — №4. — URL: https://kostumologiya.ru/PDF/15TLKL424.pdf (дата обращения: 16.01.2025).

Математическое моделирование динамики накопления и релаксации электростатических зарядов на поверхности тела человека в зависимости от типа обуви

Белицкая Ольга Александровна
ФГБОУ ВО «Российский государственный университет имени А.Н. Косыгина
(Технологии. Дизайн. Искусство)», Москва, Россия
Заведующий кафедрой
Кандидат технических наук, доцент
E-mail: belitskaya-oa@rguk.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7808-4027
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=673248
SCOPUS: https://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=57750175300

Севостьянов Петр Алексеевич
ФГБОУ ВО «Российский государственный университет имени А.Н. Косыгина
(Технологии. Дизайн. Искусство)», Москва, Россия
Профессор
Доктор технических наук, профессор
E-mail: petrsev46@yandex.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9919-5551
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=677190

Аннотация. В статье рассматривается проблема динамики накопления и стекания статического электричества на поверхности тела человека в рамках системы «человек — обувь — напольное покрытие». Проведенные исследования анализируют влияние типа обуви на уровень электростатического заряда, а также позволили разработать математическую модель для более точного оценивания и разделения этапов накопления и стекания статического электричества, что имеет важное значение для научного понимания процесса и практического применения при производстве специальной и повседневной обуви.

Исследование выполнено методом натурной имитации и состояло из двух этапов. На первом этапе — накопления заряда — отмечены колебания накопленной напряженности электростатического поля. На втором этапе происходит экспоненциально быстрое стекание заряда. Для математического описания обоих этапов использовалась нелинейная регрессионная модель, что позволило оценить границы между указанными этапами и время стекания заряда. Результаты первого этапа исследованы методами корреляционного и спектрального анализа, которые подтвердили наличие значительных зависимостей между значениями напряженности электростатического поля в разные моменты времени и выявили два основных колебательных процесса в накоплении заряда. По результатам второго этапа выполнена уточненная оценка времени стекания заряда.

Описанные исследования выполнены для различных типов обуви, что позволило получить объективную комплексную оценку сравниваемых образцов и сделать выводы об их применимости. Полученные результаты имеют важное практическое значение и могут быть использованы для разработки эффективной и безопасной антистатической обуви, что особенно актуально в контексте предотвращения возможных электростатических разрядов, способных вызвать травмоопасные ситуации или повреждения оборудования.

Ключевые слова: статическое электричество; обувь; накопление заряда; математическое моделирование; электростатические разряды; антистатическая обувь; корреляционный анализ; спектральный анализ

Скачать