基于男子颈部三维模型的服装压感舒适性研究

发布时间：2017-12-14 13:25

  本文关键词：基于男子颈部三维模型的服装压感舒适性研究

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【摘要】：服装领口的松紧对人体穿着的舒适感觉有着非常重要的影响,领口太松容易影响领型外观或导致保暖性能变差,领口太紧使穿着舒适性变差,所以,颈部的服装压力舒适性是服装设计领域重要的研究课题。近年来,由于手机与平板电脑等电子产品的发展,越来越多的人经常伏案面对电脑或者低头看手机,从而使颈椎正常的生理曲度变直,颈部形态发生变化。根据这一普遍状况,服装的领口设计也应该随之产生变化。所以,论文以青年职业男性为研究对象,旨在利用信息统计和有限元方法,实现细化男装颈部号型并建立颈部服装压力预测模型的目的,论文结合了信息统计学,人体工效学,服装材料学等交叉技术领域,为满足消费者颈部服装压力舒适性要求,既有基础性的理论研究,也为服装舒适性设计提供技术支撑。论文研究有以下内容:(1)基于三维人体测量的青年职业男性颈部特征分析;(2)青年职业男性颈部三维有限元模型构建;(3)人体颈部服装压力舒适性研究;(4)颈部服装压力预测研究。第一,基于三维人体测量方法,细化了青年在职男性三维颈部特征数据,数据为颈部三维有限元模型的构建提供了基础。采用200名年龄在25-30岁之间的青年职业男性作为实验样本,利用非接触式三维人体测量仪进行颈部数据测量;并用SPSS数据分析软件分别从颈部截面形态、颈部围度形态、颈部高度形态、颈部曲度形态、颈部立体形态五部分进行数据分析。提取了每种颈部形态的基本特征数据,以因子分析和聚类分析方法,给出了颈部服装号型的4种数据建议。第二,基于颈部特征数据,构建颈部三维有限元模型,为拟合颈部压力预测模型提供力学平台。根据颈部解剖学结构,将颈部三维有限元模型分为:骨骼层,软组织层和皮肤层;再次利用非接触式三维人体测量仪进行颈部截面图形获取;经过图像二值化处理和图形均值化处理,获取建模所需的三维坐标数据;利用工程建模软件SolidWorks和力学分析软件ANSYS,合理定义模型材质属性并划分模型网格,构建了一个高精度的有限元模型,可真实模拟人体受力后的表层形变情况,为服装压力预测研究提供理论基础。第三,利用主观压力评价和客观压力测试相结合的方法,对颈部服装压力舒适性阈值进行探讨,提出颈部不同部位的压力舒适性范围。选择6种纱线,编织了7种领口尺寸的42件男性高领针织衫为实验材料,分别进行主观压力评价和客观压力测试;在主观测试中,采用李克特量表十一段标尺法,对服装穿着时的压力感和舒适感进行主观评分,并利用模糊数学方法把颈部各部位的压力舒适性进行排序;客观测试采用气囊式接触压测试仪,测试了五名颈部形态相似的男青年和一个仿真人体人台,得到颈部客观压力数据;采用皮尔森相关分析证明主客观数据的相关性;利用主观评分和客观压力值对男颈部各区域的压力阈值进行计算。结果表明,颈部服装压力阈值数据可以有效的指导颈部服装号型选择及颈部服装版型优化,以提高男性消费者的颈部服装压力舒适性。第四,采用三维颈部有限元模型,拟合颈部服装压力,建立面料弹性模量与服装拉伸率之间的数学模型,同时对颈部服装压力进行预测,从而指导颈部服装面料选择和服装号型设计。首先利用服装客观压力数据与三维模型曲率之间的关系,验证颈部三维有限元模型的正确性;然后对模型不负载和负载之后的表面形变情况进行力学分析,获得每件实验服装的颈围拉伸率情况;最后通过统计软件模拟面料弹性模量,得出颈部服装压力和颈部服装拉伸率之间的数学关系。通过三者之间的数学关系,可以有效地预测颈部不同部位的压力值,将颈部压力舒适性转化为颈部服装拉伸率,以服装人体工学方法解决服装设计中的面料原料选择及舒适性设计问题。
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TS941.17

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1 王珊珊;基于男子颈部三维模型的服装压感舒适性研究[D];江南大学;2017年

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本文编号：1288083