Processos de design moderno de vestuário de proteção CBRN

Abstract

Esta dissertação tem como objetivo conceber um fato híbrido CBRN (Químico, Biológico, Radiológico, Nuclear) que combina a versatilidade de um uniforme militar de combate com a proteção especializada necessária para cenários CBRN. O objetivo foi de aumentar o conforto e a mobilidade do utilizador, mantendo os rigorosos padrões de defesa essenciais em ambientes CBRN. A metodologia deste estudo gira em torno da utilização de modelação e simulação 3D avançadas, utilizando o software CLO 3D. Esta abordagem passou por um processo meticuloso para caracterizar os têxteis considerados para o projeto, analisando as principais propriedades como a espessura, a densidade, o estiramento, o cair e o atrito. Foi utilizado um processo de design iterativo para melhorar a familiaridade do autor com o software e para garantir melhores resultados para a fase de criação de protótipos. A abordagem de design iterativo, associada à metodologia de simulação apresentada neste trabalho, garantiu a eficácia na utilização e a satisfação dos utilizadores com a solução de design apresentada. Os testes dos protótipos em cenários reais demonstraram a eficácia da modelação 3D e da abordagem de simulação na criação de um produto que satisfaz as elevadas exigências dos ambientes de defesa CBRN. Este método constitui um avanço significativo no design e desenvolvimento de vestuário de proteção pessoal com base em têxteis. O fato CBRN híbrido equilibra com sucesso a proteção CBRN avançada com as necessidades práticas do vestuário de combate militar, alcançando uma pontuação de satisfação do utilizador de 4,7 em 5. Os resultados desta dissertação realçam o sucesso do produto desenvolvido, podendo ter implicações consideráveis para futuros avanços na área da proteção pessoal e design de vestuário, demonstrando o potencial das ferramentas de design digital para melhorar não só a operacionalidade de produtos desenvolvidos, como a satisfação do utilizador.

This dissertation aims to design a hybrid CBRN (Chemical, Biological, Radiological, Nuclear) suit that combines the versatility of a standard military uniform with the specialized protection required in CBRN scenarios. The focus is on enhancing user comfort and mobility while maintaining the rigorous defense standards essential in CBRN environments. The methodology of this study revolves around the use of advanced 3D modelling and simulation, particularly utilizing CLO 3D software. The approach used a meticulous process to characterise mechanical textiles, analysing key properties such as thickness, density, stretch, bending, and friction. These properties were then digitised and integrated into CLO's 3D simulations, resulting in a more accurate and efficient prototype development process. This method is a significant advancement in designing and developing textile-based protective clothing. Real-world trials were conducted in military exercise settings. An iterative design process was used to improve user familiarity with the software and ensure better results for the prototyping stage. The iterative design approach, coupled with the simulation methodology presented in this work, ensured practical efficacy and user satisfaction with the CBRN suit. Prototype testing in real-world scenarios demonstrated the effectiveness of the 3D modelling and simulation approach in creating a product that meets the high demands of CBRN defense scenarios. The hybrid CBRN suit successfully balances advanced CBRN protection with the practical needs of military combat wear, achieving a user satisfaction score of 4.7 out of 5. The results of this dissertation highlight the success of the product. The integration of 3D modelling with real-world testing has streamlined the design-to-production process. These findings could have significant implications for future advances in defence technology, demonstrating the potential of digital design tools to improve both the functionality and user experience of protective equipment in a range of high-risk scenarios.