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服装压力舒适性研究现状

2018/10/23 阅读:

服装舒适性一直是近些年来国内外学者研究的热门话题之一。Slater将服装舒适性定义为人与环境间生理、心理及物理协调的一种愉悦状态。进一步而言,舒适性包括以下几方面的内容:热湿生理舒适性、感觉舒适性、运动舒适性、服装美观性[1]。服装压力是指服装垂直作用于人体所产生的压力,主要包括由服装自身重量作用于人体产生的重量压和由服装面料的伸长变形所导致的压力对人体表面产生压力。服装压力舒适性是指在一定环境和运动状态时人体在一定的服装压力下能够满足的状态[2]。过大的服装压力易引起肌肉疲劳、影响血液循环,严重时甚至会压迫内脏器官。而良好的服装压力舒适性以及满足某些运动所能提供的服装压力值,利于提高穿着舒适性。适合的服装压力还可以运用于医疗保健及医疗康复中。因此研究服装压力舒适性可给服装的设计、生产提供科学依据。可以在服装生产之前对服装舒适性和功能性给予全面的的预测,指导生产。

一、服装压力舒适性的研究现状及分析

1.早期阶段服装压力舒适性的早期研究(20世纪30~70年代)主要停留在服装压力的定义及其产生压力的生理机制的基础研究上。KirkWm等人1996年提出了一种测量人体皮肤在运动时的延伸率的方法,这种方法后来被用作计算压力与皮肤延伸关系的重要参考[3]。SalimM.Ibrahim在1968年探讨了具有双向拉伸性能的织物制成的保型性内衣的机械性能,并给出了内衣压、内衣穿着在人体上的外形轮廓、人体在行走时的震颤情况的测试方法[4]。1972年Denton指出舒适服装压力的范围为1.96~3.92kPa,当服装压力超出此范围时会令人感到不舒服,其程度因人和身体部位而异。不舒适服装压力的临界值介于5.88~9.81kPa之间,与人体皮肤表面毛细血管的血压平均值7.85kPa接近,当服装压力超过此值时,血液流动非常困难,从而导致血液流动受阻甚至停止流动[5]。

2.中期阶段服装压力舒适性的中期研究(20世纪80~90年代)主要集中在客观穿着压力测量和主观压迫感接受,以及二者间的关系上,主要是对各功能产品具体舒适阈值和影响因素进行分析。Denton,HarumiMorka等人从人体自身角度分析了影响服装压的人体方面的因素主要包括:人体表面曲率,皮肤变形量,皮下脂肪,人体的弹性模量,运动幅度等。得出服装压力随身体曲率的增大而增大;压力与人体脂肪含量有一定的相关性。NorikoIto,HarumiMorooka,AyakoInamura等人从面料性能的角度具体分析了影响服装压力舒适性的织物物理性能,主要有:面料摩擦因数、柔软度、光滑度、接触感、面料双轴向拉伸、弹性模量、横向拉伸性能、剪切性能和弯曲性能等。由芳、张欣从服装结构的角度进行了紧身服的宽裕量、弹性模量与服装压感关系的相关研究,以服装的宽量作为服装合体程度的指标,以服装面料弹性模量作为弹性性能的指标,二者可以较好地预测服装的穿着压感。

3.现阶段从2000年至今,随着计算机技术及相关学科的发展,现行的有限元软件不仅可以和所有的三维软件进行转换,而且在模型建立的参数选择上更加接近实体。例如皮肤、软组织以及骨骼弹性模量的设置,极大地增加了模型的真实性。一些学者围绕人体和服装之间的动态接触力学机制对服装压力舒适性进行了探索和研究,运用弹性力学、有限元等方法,建立了相应的预测模型或三维压力模型。2003年,李毅等人进一步建立了女体的三维物理学模型以研究女性胸部与胸罩之间的动态力学接触,该模型包括弹性胸部和刚性躯体,胸罩被认为是材料线性和几何非线性,人体和胸罩之间的按触被认为是动态滑移界面,采用有限元分析法获得了动态接触的模拟结果,并通过实例实现了该模型的模拟效果。该模拟结果与同类文献报道所测得的服装压力值相比,具有很好的预测性。2014年,鞠帆等通过有限元方法进行三维实体建模,在此基础上进行塑身裤的压力预测,并指导塑身裤的设计。同时,也将三维实体模型预测值和实际测试值进行了对比,结果表明预测值和实际值误差在可接受范围内,证实了有限元在压力研究中的可行性。2016年,Yu等将手部视为弹性体,运用有限元方法模拟研究了医疗手套的压力分布特点。其特点在于不仅仅运用有限元方法模拟手部压力分布及大小,同时将手部的几何形状以及手套和人体组织的性能也纳入数值应力分析之中。

二、发展展望服装压力舒适性的研究

从单因素的研究逐步到多因素分析,并借助计算机技术使得其研究在准确度上有了很大的提高。但是,目前的服装舒适性的研究多停留在静态研究上,而人体大部分着装是处于动态条件下的,动态研究又受制于测量装置。其次,在关于服装压力影响因素中未考虑服装所处的环境及洗涤等外界因素的影响。再者,多是研究单件服装的压力值,未出现对于服装着装系统的研究。应研发服装压力的动态测量设备,提高精确程度,使研究更接近于实际的着装条件下的压力值。服装压力的分布及预测的可视化也是一个重要的发展趋势。服装作为传统工业,国内大部分服装企业还主要依赖于人工生产,相比其他工业,其自动化程度水平较低。“工业4.0”和“互联网+”的提出,极大地冲击着传统的服装工业,其竞争也会愈演愈烈。若能将其与现代信息技术相结合,使服装压力可预测和可视化,必将极大程度地提高服装企业的竞争力。

作者:常淑真;王宇宏 单位:辽东学院服装与纺织学院

服装压力舒适性研究现状

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