医疗袜及腿部三维接触压力有限元数值模拟

发布时间：2021-04-09 06:18

　　借助有限元软件仿真模拟医疗袜穿着到腿部的动态过程,并三维虚拟展示医疗袜应力分布和腿部接触压力分布。将医疗袜由脚踝到大腿部位分为4段,分别测试与计算各段织物的弹性模量和泊松比,建立医疗袜材料模型。通过CT扫描获取人体穿着医疗袜后的腿部形态尺寸,建立腿部几何模型。假设腿部为刚性体,医疗袜为线性弹性体,建立医疗袜与腿部接触有限元模型,进行数值模拟,并测试人体穿着医疗袜后的接触压力。结果表明,数值模拟压力值与实测压力值拟合的相关系数为0.80～1.00,模型有效。 

【文章来源】：针织工业. 2020,(12)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

医疗袜几何模型示意图

采用Instron 3365型拉伸测试仪测试医疗袜的拉伸力。每个等级的医疗袜测试3只。在试样上，沿纵向安装限位钉，保持拉伸过程中试样宽度为5 cm。试样拉伸长度为5 cm，每间隔1 cm平行安装一个限位钉，如图2所示。研究表明，医疗袜穿着在人体上其各部位的围度产生38%～72%的拉伸变形[13]，因此设定最大伸长率为80%，匀速拉伸到指定伸长率时停顿1 min，然后匀速回程到原长停顿3 min，反复3次。

穿着Ⅱ级医疗袜时的应力分布云图如图3所示，和穿着其他两个等级医疗袜时的应力分布规律一致，即小腿区域应力较大，其次是大腿区域，原因可能是医疗袜在小腿和大腿区域拉伸变形较大。2.3 医疗袜及腿部压力分布

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于三维扫描的医疗袜压力分布预测模型研究[J]. 顾罗铃,王永荣,马冬冬.  针织工业. 2020(04)
[2]服装压力分布测试和理论预测模型的研究进展[J]. 刘宇,王永荣,罗胜利,廖银琳.  针织工业. 2019(02)
[3]不同压力等级医疗袜下腿部共偶变形分析[J]. 刘艺,王永荣,刘银星,倪军.  东华大学学报(自然科学版). 2018(02)
[4]女性服装压力舒适阈限的测试与研究[J]. 王永荣,罗胜利,廖银琳,刘宇.  纺织学报. 2018(03)
[5]压力袜穿着过程压力分布规律研究[J]. 宫鲁蜀,孙玉钗.  针织工业. 2017(10)
[6]长筒袜压力分布预测非线性粘弹性有限元模型的建立[J]. 侯昀彤,徐蓼芫,王芳芳.  服装学报. 2016(01)
[7]压力医疗袜的压力性能测试与评价[J]. 王永荣,秦洁云,王敏,胡青云.  东华大学学报(自然科学版). 2015(01)
[8]男短袜袜口压力与位移的动态有限元研究[J]. 覃蕊,范雪荣,陈东生,王强.  纺织学报. 2011(11)

硕士论文
[1]人体下肢有限元模型构建及着袜舒适性数值分析[D]. 张露.武汉纺织大学 2013



本文编号：3127087