raportul ŞtiinŢific Şi tehnic · 2.1.3. media dimensiunilor antropometrice pe grupe de varsta,...

ROMÂNIAMINISTERUL APĂRĂRII NAŢIONALECENTRUL DE CERCETARE ŞTIINŢIFICĂPENTRU APĂRARE CBRN ŞI ECOLOGIE

Nr. A2630/29.11.2016

RAPORTUL ŞTIINŢIFIC ŞI TEHNIC

Proiect: „Echipament ergonomic de protecție balistică pentrupersonalul feminin din structurile sistemului național deapărare” (FEMBALPROT)

Contract: PCCA-2013 nr. 303/2014

Etapa III: Optimizare model funcțional echipament ergonomic deprotecție balistică pentru personalul feminin

Bucureşti- 2016 -

APROBŞeful Centrului de CercetareŞtiinţifică pentru Apărare CBRN şiEcologieCol.dr.ing.

Gabriel EPURE

Raport ştiinţific şi tehnic – FEMBALPROT, etapa III-2016 2

Cuprins1. Rezumatul etapei 32. Descrierea ştiinţifică şi tehnică a rezultatelor 42.1 Finalizare studiu antropometric 42.1.1. Desfasurarea anchetei antropometrice 52.1.2. Prelucrarea statistica a dimensiunilor antropometrice 72.1.3. Media dimensiunilor antropometrice pe grupe de varsta, tip de

cupa. Diagrama de dispersie si distributia marimii cupei 92.1.4. Stabilirea marimii echipamentului ergonomic de protectie

balistică pentru personalul feminin din sistemul national de aparare 112.2.Verificarea preliminara a conformitatii modelului

functional optimizatde echipament ergonomic de protectiebalistica pentru personalul feminin din sistemul national deaparare 12

2.2.1. Evaluarea dimensionala a modelului functional optimizat 122.2.2. Evaluarea corespondentei dimensionale corp-produs a modelului

functional optimizat 132.3. Testarea modelului funcţional optimizat 142.4. Concluzii 15

3. Rezultate obţinute 19


1. Rezumatul etapei

În cadrul Etapei III a proiectului Echipament ergonomic de protectiebalistica pentru personalul feminin din structurile sistemului national deaparare” (FEMBALPROT), cu titlul „Optimizare model functional echipamentergonomic de protectie balistica pentru personalul feminin”, obiectiveleconsortiului au fost planificate si realizate conform planului de realizareaprobat. Activitatea de cercetare a fost distribuita membrilor consortiului,fiecaruia dupa specificul si experienta anterioara în derularea activitatilor decercetare.

Au fost identificate 4 activitati principale, conduse de catrecoordonatorului proiectului (Centrul de Cercetare Stiintifica pentru AparareCBRN si Ecologie) avandu-i ca parteneri în proiect partenerul 1 (SC STIMPEXSA) si partenerul 2 (Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Textile siPielarie).

Aceste activitati si concretizarea lor sunt prezentate sintetic in tabelul demai jos.

Nr.crt. Denumire activitate Concretizare

1 3.P2.1 Finalizare studiu antropometrica. „Studiu privind finalizarestudiu antropometric si deverificare preliminara aconformitatii modeluluifunctional optimizat.b. 5 Veste de protectiebalistica pentru personalulfeminin

23.P1.2 Teste preliminare in vedereaoptimizarii modelului functional

33.P2.3 Verificarea preliminara aconformitatii modelului functionaloptimizat

43.CO.4 Testare model functionaloptimizat

O parte din aspectele studiate in cadrul proiectului au fost prezentate inlucrarea Study on materials available for ballistic protection vest fabrication, incadrul Simpozionului Prioritatile chimiei pentru o dezvoltare durabilaPRIOCHEM (secţiunea nanocompozite si materiale functionale), Bucuresti, 27-28 octombrie 2016, si in lucrarea Improved fit and performance of femalebulletproof vest, in cadrul celei de a 6-a Conferinte internationale de sisteme simateriale avansate ICAMS-2016, Bucuresti, 20-22 octombrie 2016. La acesteconferinte au participat oameni de stiinta cu recunoastere internationala sireprezentanti ai unor agenti economici, potentiali beneficiari ai rezultatelorcercetarii.


2. Descrierea ştiinţifică şi tehnică a rezultatelor

2.1 Finalizare studiu antropometric

In scopul constituirii bazei de date necesara proiectarii echipamentelorde protectie balistica pentru personalul feminin din sistemul national deaparare s-a realizat in cadrul proiectului o ancheta antropometrica prinutilizarea tehnologiei de scanare 3D a corpului uman.

Echipamentul utilizat la realizarea anchetei antropometrice este unsistem mobil 3D Body Scanner VITUS XXL Anthroscan Professional bazatpe tehnologia de scanare cu laser optic triangular (fig. 1)

Fig. 1. Sistem mobil de scanare 3D

Scanerul VITUS Smart XXL este proiectat pentru a capta suprafatacorpului uman în cateva secunde si se bazează pe cea mai exactă metodăoptică triangulară cu laser de preluare a imaginii 3D, în conformitate custandardul EN ISO 20685:2005-Metodologie de scanare 3D pentru baze de dateinternationale compatibile.

Sistemul Vitus-Anthroscan este un sistem eficient pentru măsuratori deserie compus din:

Hardware: Body scanner VITUS Smart XXL cu 4 senzori (fig. 2a);Dispozitiv pentru calibrare (fig. 2b); Cantar automat (fig. 2c); Server central si 2PC-uri (fig. 2d)

Software: ScanWorX este o familie de module software pentruvizualizarea, procesarea si evaluarea datelor unei scanări tridimensionale.

ScanWorX Viewer este destinat pentru vizualizarea datelor 3D; ScanWorX InteractiveMeasure pentru măsuratori interactive;

Instrumentele sale virtuale sunt modelate dupa instrumentele fizice cunoscute,din cadrul antropometriei traditionale; el facilitează măsurarea aproape oricareidimensiuni perceptibilă a corpului uman;

ScanWorX AutoMeasure realizează o evaluare complet automata amăsurătorilor corporale. Utilizatorul poate alege măsurile de care are nevoie,dintr-un fond de peste 150 de măsuri diferite.


ScanWorX Anthoscan calculează semiautomat măsurile corpului.

Fig. 2a. Senzorii Fig. 2b. Dispozitiv pentru calibrare Fig. 2c. Cantar automat

Fig. 2d. Server central si 2 PC-uriSoftware-ul este proiectat special pentru a suporta aplicatii în care mai

multe pozitii ale corpului sunt scanate (fig.3) si apoi rezultatele procesului demăsurare sunt combinate într-o singură listă de măsurare (fig. 4).

Sistemul prezintă protocoale pentru extragerea datelor antropometricedin scanarea 3D conform cu ISO 8559/89 (Confectionarea îmbrăcămintei siprelevări antropometrice-măsuri ale corpului omenesc) şi ISO 7250/01(Măsuride baza ale corpului uman pentru proiectarea tehnologică).

Fig. 3. Pozitii corpFig.4. Lista de masurare

2.1.1. Desfasurarea anchetei antropometriceRespectand protocolul de scanare a corpului, au fost masurati prin

scanare 3D un numar de 369 subiecti femei. Cele 150 dimensiuni 3D preluateautomat in timpul scanarii pentru fiecare dintre subiecti au fost stocate intr-obaza de date ( fig.5).

Pentru finalizarea studiului antropometric datele din ancheteleantropometrice realizate pe intreg teritoriul tarii pentru personalul de sexfeminin cu varsta cuprinsa intre 20-39 ani au fost impartite pe doua grupe devarsta astfel: 20-29 ani si 30-39 ani.


Fig.5: Exemplu din baza de date primara cu masuratori 3D

Grupa de varsta a fost stabilita avand la baza studiile stiintifice deantropometrie care au relevat faptul ca modificari antropometrice importante s-au observat dupa un interval de 10 ani. Structura esantionului anchetat pegrupe de varsta se prezinta astfel: 256 subiecti in grupa de varsta 20-29 ani 113 subiecti in grupa de varsta 30-39 ani

Dintre cele 150 dimensiuni antropometrice s-au selectat si prelucratprin metode statistice dimensiunile de corp necesare in proiectarea sirealizarea echipamentului ergonomic de protectie balistică pentru personalulfeminin, descrise in tabelul 1, si anume: Circumferinta maxima bust (cm), cod 4510 Circumferinta sub-bust (cm), cod 4520 Lungime torace superior lateral fata (cm), cod 4081 Lungime torace total lateral fata (cm), cod 4040 Latime superioara piept (cm), cod 4020 Lungime spate (cm), cod 5040 Circumferinta talie (cm), cod 6510 Circumferinta taliei inalte (cm), cod 6515 Dimensiune cupa (cm), obtinuta din diferenta Circumferinta maxima bust(cod 4510) si Circumferinta sub-bust (cod 4520).

Fata de datele luate in considerare la esantionul pilot de masuratoriantropometrice si la realizarea modelului functional de echipament ergonomicde protectie balistica virtual, s-a identificat ca fiind necesara introducereadimensiunii “Circumferinta taliei inalte, cod 6515” pentru o mai buna modelarepe corp a echipamentului ergonomic de protectie balistică pentru personalul

Raport ştiinţific şi tehnic – FEMBALPROT, etapa III-2016 7feminin. Avand in vedere ca echipamentul are in componenta pachetul balisticcu grosime mare si elasticitate scazuta, trecerea de la dimensiuneacircumferintei bustului la circumferinta taliei trebuie facuta treptat, prinintermediul aceastei dimensiuni.

Tabel 1: Dimensiuni antropometrice necesare pentru proiectareID Scan Imagine scanata Descriere

4510 Perimetrul bustului măsurat pestepunctele mamelonare (în plan orizontalde sectionare paralel cu suprafata dereferintă)

4520 Perimetrul sub-bust măsurat în planorizontal paralel cu planul de referintă,la baza sânilor (numai pentru femei)

4081 Lungimea conturului de la baza gâtuluispre vârful bustului, pe partea dreaptă

4040 Lungimea masurata de la baza gâtului,peste bust până la talie, pe parteadreapta

4020 Lătimea fetei între punctele axilareanterioare

5040 Lungimea spatelui masurata de lapunctul cervical până la talie

6510 Perimetrul taliei măsurat la pozitiafirească pe corp; se măsoară în planorizontal paralel cu planul de referintă.

6515 Perimetrul orizontal al taliei masuratdeasupra nivelului taliei

2.1.2. Prelucrarea statistica a dimensiunilor antropometriceO prima etapa in interpretarea datelor furnizate de ancheta

antropometrica, in conformitate cu obiectivele cercetarii, o constituieprelucrarea statistica unidimensionala in care fiecare marime antropometricaeste considerata variabila aleatoare, iar valorile individuale inregistrate pentruaceasta sunt inlocuite de valori sintetice, caracteristice pentru intreagaselectie.

Raport ştiinţific şi tehnic – FEMBALPROT, etapa III-2016 8Aceste valori reprezinta ceea ce este tipic, reprezentativ pentru variabila

studiata, dau informatii despre gradul de imprastiere a valorilor individualefata de cele tipice (medii) si permit extinderea concluziilor la nivelul intregiicolectivitati.

Fiecare marime antropometrica a fost supusa unei prelucrari statisticeunidimensionale conform metodologiei cunoscute din statistica matematica,calculele desfasurandu-se cu programul de calcul tabelar Microsoft EXCEL.Parametrii statistici de caracterizare sunt prezentati in tabelul 2.

Tabel 2: Parametrii statistici de caracterizareParametrul statistic Simbol UM Relatia de calcul

Valoarea minima a variabilei Xmin Cm -Valoarea maxima a variabilei Xmax Cm -Valoarea medie de selectie

XCm

n

Xin

i

1 ; n=volumul selectiei

Marime mod Mo Cm Valoarea variabilei cu frecventamaxima

Amplitudinea A Cm Xmax - Xmin

Marime mediana Me Cm Valoarea care imparte sirul in douaparti egale

Dispersia de selecţie S2x Cm2

S2x =

2

11

1

n

XXin

Abaterea medie patratica Sx CmSx = 2Sx

Coeficientul de variatie Cv %Cv = 100

X

Sx

Testul de semnificatie aplicatmediei de selectie

tx -

tx =Sx

X_

Abaterea medie patratica avalorii medii

_xS

Cm _xS =

n

Sx

Eroarea limita de selectie avalorii medii

_X

Cm

_X = S fPtx ,

_ : unde P=0,95

F = n-1Limita inferioara a intervaluluide încredere pentru media lanivelul întregii colectivitati

xinf Cmxinf =

__xx

Limita superioara a intervaluluide incredere pentru media lanivelul întregii colectivitati

xsup Cmxsup =

xx_

Au fost calculati parametrii statistici de caracterizare ai dimensiunilorantropometrice pentru esantioanele stabilite pe cele 2 grupe de varsta si pentruesantionul total, rezultatele eşantionului total fiind prezentate in tabelul 3.

Raport ştiinţific şi tehnic – FEMBALPROT, etapa III-2016 9Tabel 3: Parametrii statistici de caracterizare pentru grupa de varsta 20-39 ani

Analizand valorile obtinute pentru parametrii statistici de caracterizareputem concluziona:- Cu cat coeficientul de asimetrie este mai mic, respectiv se apropie camarime de zero, cu atat seria statistica are un grad de asimetrie mai redus, iardaca este egal cu zero, seria este perfect simetrica; subiectii din grupa devarsta 30-39 ani formeaza o serie simetrica;- Eroarea standard, E < 5% , este in cazul nostru subunitara, deci putemafirma ca abaterea repartitiei empirice a variabilei studiate de la repartitianormala nu este semnificativa;- Coeficientul de variatie, CV< 10 % pentru grupa de varsta 20-29 ani neindica omogenitatea mare a selectiei. Coeficientul de variatie este diferit pecategorii de mărimi antropometrice. Astfel, la marimile rectilinii, influentate cuprecădere de dezvoltarea scheletului, Coeficientul de variatie este mic, la unelemărimi curbilinii, influentate de dezvoltarea şi modul de repartizare altesutului adipos, variabilitatea este relativ omogena (exemplu circumferintataliei, cod 6510 , circumferinta taliei inalte, cod 6515 si latime superioarapiept, cod 4020);- Boltirea, γ < 3, ne arata o curba de distributie empirica mai aplatizata decatla repartitia normala.

2.1.3. Media dimensiunilor antropometrice pe grupe de varsta, tip de cupa.Diagrama de dispersie si distributia marimii cupei

Unul din principalele capitole ale statisticii are in vedere posibilitatea dea face predictii. Desi nu se gasesc relatii perfecte in lumea reala, prinintermediul regresiei se pot face predictii ale unei variabile, in functie devaloarea alteia. Predictia este procesul de estimare a valorii unei variabile

Cod dimensiune 4510 4520 4081 4040 4020 5040 6510 6515Media aritmetică 92,09 77,57 27,66 44,07 40,02 39,14 75,35 73,43

Mediana 90,90 75,70 27,30 43,90 38,90 39,00 73,20 71,60Modulul 85,50 71,80 27,40 42,20 38,40 39,20 66,60 66,70

Valoarea centrală 101,35 86,60 29,55 45,50 46,15 39,70 86,15 84,25Media geometrică 91,73 77,23 27,54 43,99 39,75 39,07 74,70 72,92

Amplitudinea 49,30 43,40 14,50 15,00 29,30 13,80 58,90 53,70Variatia 69,81 56,08 6,80 7,21 22,77 5,31 107,63 82,52

Deviatia standard 8,36 7,49 2,61 2,68 4,77 2,30 10,37 9,08Eroarea standard 0,43 0,39 0,14 0,14 0,25 0,12 0,54 0,47

Coeficientul devariatie

9,07 9,65 9,43 6,09 11,92 5,89 13,77 12,37

Minim 76,70 64,90 22,30 38,00 31,50 32,80 56,70 57,40Cvartila 1 86,30 72,40 25,90 42,10 36,80 37,40 67,80 67,50Cvartila 2 90,90 75,70 27,30 43,90 38,90 39,00 73,20 71,60Cvartila 3 95,80 80,60 29,30 45,70 42,40 40,80 80,40 77,40

Maxim 126,00 108,30 36,80 53,00 60,80 46,60 115,60 111,10Percentila 95% 107,32 92,62 32,30 49,02 48,60 43,00 97,60 92,76

Asimetria 1,11 1,32 0,60 0,39 1,09 0,24 1,23 1,41Boltirea 1,75 2,20 0,38 0,02 1,64 -0,20 1,71 2,42

Raport ştiinţific şi tehnic – FEMBALPROT, etapa III-2016 10cunoscand valoarea unei alte variabile. Astfel ecuatia dreptei de regresie nepermite determinarea valorii y (Circumferinta sub-bust) pentru orice valoare alui x (Circumferinta bust). Pentru obtinerea dreptelor de regresie s-a folositregresia liniara simpla.

Raportul de corelatie (R) este un indicator sintetic care masoaraintensitatea legaturilor liniare si neliniare. Raportul de corelatie poate luavalori cuprinse intre 0 si 1. Cu cat valoarea lui R se apropie mai mult de 1 cuatat legatura dintre variabile este mai puternica, respectiv mai putin intensa cucat se apropie mai mult de 0.

Media dimensiunilor antropometrice pe total esantion cu subiecti femeicu varsta 20-39 ani si tip de cupa este prezentata in tabelul 4.

Tabel 4: Media dimensiunilor antropometrice pe tip de cupa20-39 4510 4520 4081 4040 4020 5040 6510 6515

AAA 85.6 77.8 26.3 42.9 38.5 39.0 69.6 68.6AA 87.0 76.0 26.3 42.8 38.0 38.9 71.0 70.0A 89.9 76.9 26.8 43.0 39.2 38.8 74.1 72.6B 93.6 78.7 27.9 44.2 40.5 39.0 76.9 75.2C 94.6 77.8 28.4 45.1 41.0 39.5 77.4 74.9D 96.7 77.9 29.2 45.6 40.6 39.6 78.5 75.3E 98.9 78.2 29.6 46.1 43.2 40.1 79.9 77.0F 99.2 76.5 30.5 47.1 45.1 40.3 79.6 75.7Totalesantion 92.1 77.6 27.7 44.1 40.0 39.1 75.3 73.4

Relatia, sau corelarea între circumferinta bustului si circumferinta subbust este ilustrata de diagrama de dispersie, fig. 6.

Fig. 6: Diagrama de dispersie si dreapta de regresie – esantion total, subiectifemei, varsta 20-39 ani

Raport ştiinţific şi tehnic – FEMBALPROT, etapa III-2016 11Din reprezentarea grafica se observa ca regresia este liniara. Din

sistemul indicatorilor analitici care privesc corelatia, coeficientul de corelatie,R = 0,91, deci interdependenta intre cele doua dimensiuni este mare.

Distributia marimii cupei la esantionul total, subiecti femei cu varsta20-39 ani, este prezentata in fig. 7.

Fig. 7: Distributia marimii cupei in esantionul total, subiecti femei varsta 20-39ani

Se observa ca in esantionul total, cel mai mare procent il reprezintamarimea cupei B (25%), urmat de marimea A (23%) si marimea C (18%).

2.1.4. Stabilirea marimii echipamentului ergonomic de protectie balisticăpentru personalul feminin din sistemul national de aparare

Analizand rezultatele prelucrarii statistice se constata ca in toate cele 3grupe studiate predomina marimile de cupa A, B si C in proportii destul deapropriate. Ceea ce difera este dimensiunea sub bust, dimensiunea care damarimea sutienului si orientarea in alegerea vestei.

In conformitate cu valorile medii ale dimensiunilor antropometrice sestabilesc marimile pentru echipamentul ergonomic de protectie balistica pentrupersonalul feminine prezentate in tabelul 5.

Tabel 5: Marimi echipament ergonomic de protecţie balisticăpentru personalul feminin din sistemul national de aparare

Dimensiuni de corp Marime echipament de protecţie balistică Simbol tiparCircumferinta

bust,cmCircumferinta

talie, cmCircumferintasub bust,cm Marime Marime

cupa Obsrvatii

88 (87-89) 70 (68-72) 75 (74-76) S A Pentru sutien 75, cupa A si AA 44A90 (89-91) 70 (68-72) 75 (74-76) S B Pentru sutien 75, cupa B 45B

92 (91-93)74 (72-76) 75 (74-76) M C Pentru sutien 75, cupa C 46C76(74-78) 80 (78-82) M A Pentru sutien 80, cupa A si AA 46A

94 (92-96) 76 (74-78) 80 (78-82) M B Pentru sutien 80, cupa A si B 47B96 (94-98) 76 (74-78) 80 (78-82) M C Pentru sutien 80, cupa B si C 48C98 (97-99) 82 (80-84) 85 (83-87) L C Pentru sutien 85, cupa A si B 49A

100 (99-101) 84 (82-86) 85 (83-87) L B Pentru sutien 85, cupa B si C 50B102 (101-103) 86 (84-88) 85 (83-87) L D Pentru sutien 85, cupa D si C 51D

Selectia echipamentului ergonomic de protecţie balistică pentrupersonalul feminin se va face functie de marime echipament si marime sutien.


2.2. Verificarea preliminara a conformitatii modeluluifunctional optimizatde echipament ergonomic de protectie balisticapentru personalul feminin din sistemul national de aparare

Aspectele urmărite în cursul evaluarii echipamentului ergonomic deprotectie balistica au avut ca scop verificarea îndeplinirii de către modelulfunctional optimizat de echipament ergonomic de protectie balistica realizat acerinţelor constructive şi de confort stabilite pentru proiectarea unui astfel deechipament destinat personalului feminin din sistemul national de aparare.

Modelul functional de echipament ergonomic de protecţie balisticăpentru personalul feminin, marimea S, cupa B, realizat de partenerul in proiectSTIMPEX SA, in conformitate cu dimensiunile antropometrice ale acesteimarimi, a fost supus evaluarii din punct de vedere dimensional si alcorespondentei dimensionale corp-produs.

2.2.1. Evaluarea dimensionala a modelului functional optimizatLa evaluarea dimensionala s-a avut in vedere verificarea dimensiunilor

echipamentului de protectie balistica realizat si compararea rezultatelorobtinute cu valorile dimensiunilor utilizate la proiectarea acestuia, in acordcu studiul antropometric efectuat.

Verificarea dimensionala a echipamentului s-a realizat prin masurareadimensiunilor acestuia, cu centimetrul, conform schitei prezentate in fig.8.

Fig.8: Schita indicatii de masurare dimensionala a echipamentului ergonomic deprotectie balistica

Rezultatele obtinute in urma masuratorilor efectuate sunt prezentate intabelul 6.

Analiza rezultatelor obtinute la masurarea dimensiunilor modeluluifunctional optimizat realizat, comparativ cu dimensiunile stabilite la proiectareevidentiaza faptul ca echipamentul ergonomic de protectie balistica corespundedimensiunilor stabilite la proiectare pe baza rezultatelor studiuluiantropometric.


Tabel 6: Dimensiuni echipament ergonomic de protectie balisticapentru personalul feminin, marimea S, cupa B

Nr.crt

Dimensiuniantropometrice

Dimensiunide corp

(cm)

Dimensiunifinale

echipamentstabilite la

proiectare inacord cu studiulantropometric

(cm)

Dimensiuni masurate peechipamentul realizat (model

functional optimizat)(cm)

1 Circumferinta bustului 90 (89-91)96 (95-97) A+B = 38+ 58=96

reglabila cu toleranta +/- 5cm

2 Circumferinta sub bust 75 (74-76)91(90-92) C+D = 35+ 56=91


3 Circumferinta taliei 70 (69-72)80 ( 79-82) E= 75-92


4Lungimea conturului de labaza gatului pana la varful

bustului26,5 27

F=7reglabila in inaltime toleranta

+/- 5cm

5Lungimea de la baza gatului,

peste bust pana la talie44

46G= 46

reglabila in inaltime toleranta+/- 5cm

6Latimea fetei intre puncteleaxilare anterioare, masurata

orizontal peste piept42 38 H=38

7Lungimea spatelui de la

punctul cervical pana la talie38,5 40 I=40

2.2.2. Evaluarea corespondentei dimensionale corp-produs a modeluluifunctional optimizat

In scopul evaluarii corespondentei dimensionale corp-produs,echipamentul ergonomic de protectie balistica a fost vizualizatsi analizat pe unmanechin reglabil la dimensiunile corpului pentru care a fost proiectat.

Corespondenta dimensionala corp–produs poate fi vizualizata in fig. 9.

Fig.9. Echipament ergonomic de protecţie balistică pentru personalul feminin(model functional optimizat)

Raport ştiinţific şi tehnic – FEMBALPROT, etapa III-2016 14a) vedere din fata, b) vedere din spate, c) vedere laterala

Din analiza corespondentei dimensionale corp-produs se constata capartea frontala din interiorul vestei se potriveste bine cu dimensiunile si formabustului.

Din fig. 9 c) se observa ca partea frontala exterioara, in zona axilei estemai mica, posibil croita cu acelasi tipar ca si partea interioara, motiv pentrucare nu se muleaza foarte bine pe corp. Ca recomandare: a se adauga ladimensiunea latimea fetei intre punctele axilare anterioare, masurata orizontalpeste piept, aproximativ 2 cm pe fiecare parte.

Verificarile efectuate asupra modelului functional optimizat deechipament ergonomic de protectie balistica pentru personalul feminindemonstreaza conformitatea acestuia cu dimensiunile stabilite la proiectare,urmand ca in etapa urmatoare sa se proiecteze si sa se realizeze prototipulpentru toate marimile identificate la finalizarea studiului antropometric.

2.3. Testarea modelului funcţional optimizat

Cu ajutorul matrițelor, al materialelor și al tehnologiilor parteneruluiindustrial au fost realizate 5 produse (prezentate în fig. 10), ce au fost testateîn poligonul de teste balistice al CO.

Fig.10. Echipament ergonomic de protecţie balistică pentru personalul feminin(model functional optimizat)

a) vedere din fata, b) vedere din semiprofil

Produsul a fost testat pentru rezistența la gloanțe, conform aceluiașistandard (NIJ 0101.04) ca și echipamentele similare existente în înzestrare.

S-au tras două calibre (9mm şi mag.44) la distanţa de 5 metri şi a fostevaluată amprenta lăsată de lovituri în plastilină balistică, pentru evaluareaimpactului. De mare interes pentru proiect a fost evaluarea impactului în

Raport ştiinţific şi tehnic – FEMBALPROT, etapa III-2016 15cupele preformate, pentru a verifica comportamentul materialelor selectatepentru cupe din punct de vedere al performanţelor generale ale sistemului.

Nu au fost înregistrate depăşiri perforări ale produsului (fig. 11), iaramprentele în plastilină nu au depăşit valoarea din standard.

a.

b. c.

Fig. 11. Rezultate testare echipament de protecţie balistic, model funcţionaloptimizat

a. puncte de impact, b. detaliu punct impact bust,c. detaliu spate pachet balistic neperforat

Rezistenta la gloante a fost corespunzătoare nivelului de protectie IIIA,cel mai mare nivel de protectie pentru materiale flexibile, fara adaosuri de placiceramice, la fel ca si vestele de protectie balistice unisex aflate in inzestrare.

2.4. Concluzii

Cercetarile desfasurate in aceasta etapa s-au axat pe:1. Finalizarea studiului antropometric2. Verificarea preliminara a conformitatii modelului functional

optimizat

Raport ştiinţific şi tehnic – FEMBALPROT, etapa III-2016 163. Verificarea conformităţii modelului funcţional optimizat cu

standardele de protecţie balistică în vigoare1.1. Pentru finalizarea studiului antropometric datele din anchetele

antropometrice realizate pe intreg teritoriul tarii pentru personalul de sexfeminin cu varsta cuprinsa intre 20-39 ani au fost impartite, pe bazefundamentate stiintific, in doua grupe de varsta astfel: 20-29 ani si 30-39 ani.Structura esantionului anchetat pe grupe de varsta se prezinta astfel:256 subiecti femei in grupa de varsta 20-29 ani113 subiecti femei in grupa de varsta 30-39 ani

1.2. Din cele 150 dimensiuni antropometrice masurate s-au selectat siprelucrat prin metode statistice dimensiunile de corp necesare in proiectareasi realizarea echipamentului ergonomic de protectie balistică pentru personalulfeminin, si anume:•Circumferinta maxima bust (cm), cod 4510•Circumferinta sub-bust (cm), cod 4520•Lungime torace superior lateral fata (cm), cod 4081•Lungime torace total lateral fata (cm), cod 4040•Latime superioara piept (cm), cod 4020•Lungime spate (cm), cod 5040•Circumferinta talie (cm), cod 6510•Circumferinta taliei inalte (cm), cod 6515•Dimensiune cupa (cm), obtinuta din diferenta Circumferinta maxima bust (cod 4510) si Circumferinta sub-bust (cod 4520)

1.3. Fiecare marime antropometrica a fost supusa unei prelucraristatistice unidimensionale conform metodologiei cunoscute din statisticamatematica, calculele desfasurandu-se cu programul de calcul tabelarMicrosoft EXCEL. Analiza valorilor obtinute pentru parametrii statistici decaracterizare evidentiaza urmatoarele:Cu cat coeficientul de asimetrie este mai mic, respectiv se apropie ca marimede zero, cu atat seria statistica are un grad de asimetrie mai redus, iar dacaeste egal cu zero, seria este perfect simetrica; subiectii din grupa de varsta 30-39 ani formeaza o serie simetrica;Eroarea standard, E < 5% , este subunitara, deci putem afirma ca abaterearepartitiei empirice a variabilei studiate de la repartitia normala nu estesemnificativa;Coeficientul de variatie, CV< 10 % pentru esantionul cu grupa de varsta 20-29 ani ne indica omogenitatea mare a selectiei. Coeficientul de variatie estediferit pe categorii de mărimi antropometrice. Astfel, la marimile rectilinii,influentate cu precădere de dezvoltarea scheletului, Coeficientul de variatieeste mic, la unele mărimi curbilinii, influentate de dezvoltarea şi modul derepartizare al tesutului adipos, variabilitatea este relativ omogena (exemplucircumferinta taliei, cod 6510, circumferinta taliei inalte, cod 6515 si latimesuperioara piept, cod 4020);Boltirea, γ < 3, ne arata o curba de distributie empirica mai aplatizata decat larepartitia normala.

Raport ştiinţific şi tehnic – FEMBALPROT, etapa III-2016 171.4. Pentru stabilirea sistemului de marimi a echipamentului ergonomic

de protectie balistica pentru personalul feminin s-a realizat prelucrareastatistica a datelor masuratorilor antropometrice stabilindu-se mediadimensiunilor antropometrice pe grupe de varsta, tip de cupa, diagrama dedispersie si distributia marimii cupei.

1.5. Folosind regresia liniara simpla a fost stabilitacorelarea intrecircumferinta bustului si circumferinta sub bust (marimi antropometrice criticepentru stabilirea marimii echipamentului ergonomic de protectie balistica)pentru fiecare dintre grupele de varsta analizate. Coeficientii de corelatieobtinuti releva o interdependenta mare intre cele 2 dimensiuni antropometriceanalizate.

1.6. Distributia marimii cupei pentru fiecare dintre grupele analizate seprezinta astfel:esantion cu subiecti femei cu varsta intre 20-29 ani: cel mai mare procent ilreprezinta marimea cupei A (24%), urmat de marimea B (21%) si marimea C(20%).esantion cu subiecti femei cu varsta intre 30-39 ani: cel mai mare procent ilreprezinta marimea cupei B (33%), urmat de marimea A (20%) si marimea C(15%).esantion total subiecti femei cu varsta 20-39 ani: cel mai mare procent ilreprezinta marimea cupei B (25%), urmat de marimea A (23%) si marimea C(18%).

1.7. Analiza rezultatelor prelucrarii statistice arata ca in toate cele 3grupe studiate predomina marimile de cupa A, B si C in proportii destul deapropriate. Ceea ce difera este dimensiunea sub bust, dimensiunea care damarimea sutienului si orientarea in alegerea vestei.

In conformitate cu valorile medii ale dimensiunilor antropometrice s-austabilit marimile pentru echipamentul ergonomic de protectie balistica pentrupersonalul feminin din sistemul national de aparare.Selectia echipamentuluiergonomic de protecţie balistică pentru personalul feminin se va face functiede marime echipament si marime sutien.

2.1. Modelul functional optimizat al echipamentului ergonomic deprotecţie balistică pentru personalul feminin, marimea S, cupa B, realizat departenerul in proiect STIMPEX SA, in conformitate cu dimensiunileantropometrice ale acestei marimi, a fost supus evaluarii din punct de vederedimensional si al corespondentei dimensionale corp-produs.

2.2. La evaluarea dimensionala s-a avut in vedere verificareadimensiunilor modelului functional optimizat de echipament ergonomic deprotectie balistica realizat si compararea rezultatelor obtinute cu valoriledimensiunilor utilizate la proiectarea acestuia, in acord cu studiulantropometric efectuat.

2.3. In scopul evaluarii corespondentei dimensionale corp-produs,echipamentul ergonomic de protectie balistica realizat a fost vizualizat sianalizat pe un manechin reglabil la dimensiunile corpului pentru care a fostproiectat.

Raport ştiinţific şi tehnic – FEMBALPROT, etapa III-2016 182.4. Concluziile verificarii preliminare a conformitatii modelului

functional optimizat sunt urmatoarele:Rezultatele obtinute la masurarea dimensiunilor modelului functionaloptimizat realizat evidentiaza faptul ca echipamentul ergonomic de protectiebalistica corespunde dimensiunilor stabilite la proiectare pe baza rezultatelorstudiului antropometricDin analiza corespondentei dimensionale corp – produs pentru modelulfunctional optimizat de echipament ergonomic de protectie balistica seconstata ca:

partea frontala din interiorul vestei se potriveste bine cudimensiunile si forma bustului

partea frontala exterioara, in zona axilei este mai mica, posibilcroita cu acelasi tipar ca si partea interioara, motiv pentru care nu se muleazafoarte bine pe corp. Se recomanda: a se adauga la dimensiunea latimea feteiintre punctele axilare anterioare, masurata orizontal peste piept aproximativ 2cm pe fiecare parte.

2.5. Verificarile preliminare efectuate asupra modelului functionaloptimizat de echipament ergonomic de protectie balistica pentru personalulfeminin demonstreaza conformitatea acestuia cu dimensiunile stabilite laproiectare, urmand ca in etapa urmatoare sa se proiecteze si sa se realizezeprototipul pentru toate marimile identificate la finalizarea studiuluiantropometric.

3.1. Nu au fost inregistrate perforari ale produsului, iar amprentele înplastilina nu au depasit valoarea din standard.

3.2. Rezistența la gloante a fost corespunzatoare nivelului de protectieIIIA, cel mai mare nivel de protectie pentru materiale flexibile, fara adaosuri deplaci ceramice, la fel ca si vestele de protectie balistice unisex aflate îninzestrare.


3. Rezultate obţinute

Din punct de vedere al corelaţiei dintre rezultatele obţinute şi activităţileetapei III din cadrul proiectului, considerăm că acestea sunt în deplinăconcordanţă cu obiectivele specifice ale etapei.

Astfel, în perioada de derulare a etapei au fost realizate următoareleactivităţi:a. Finalizarea studiului antropometric;b. Teste de fabrică în vederea optimizării modelului funcţional şi realizarea a 5veste de protecție balistică, model funcțional optimizat, pentru personalulfeminin;c. Verificarea preliminară a conformității modelului funcţional optimizat cudatele studiului antropometric;d. Testare model funcţional optimizat prin trageri reale şi evaluareaconformităţii cu standardele de protecţie balistică în vigoare.

Sintetic, indicatorii de proces şi cei de rezultat specifici proiectului suntprezentaţi în tabelul următor.Indicatori de proces Valoarea investiţiilor în echipamente pentru proiecte 44.000 lei

Numărul de întreprinderi participante 1Numărul de IMM participante 1

Indicatori de rezultat Numărul de articole publicate sau acceptate sprepublicare în fluxul ştiinţific principal internaţional

0

Factorul de impact relativ cumulat al publicaţiilorpublicate sau acceptate spre publicare

0

Numărul de citări normalizat la domeniu alpublicaţiilor

0

Numărul de articole/comunicări publicate sauacceptate spre publicare în reviste sau conferinţe fărăcotaţie ISI

2

Numărul de studii şi documentaţii elaborate în cadrulproiectului

1

Produse (model funcțional) 5Numărul de cereri de brevete de invenţie înregistrateîn urma proiectului, din care:

0

- naţionale 0- internaţionale 0

Ponderea contribuţiei financiare private la proiect 12,38 %Valoarea contribuţiei financiare private la proiect 61.500 lei

Director proiectCpt.dr.ing.

Teodora ZECHERU

raportul ŞtiinŢific Şi tehnic · 2.1.3. media dimensiunilor antropometrice pe grupe de varsta,...

Documents