Study on standard curve of lower leg cross section at top of men's socks

袜口处标准腿截面曲线形态是研究袜口压力舒适性的前提和基础,也是袜口优化设计的关键.通过三维人体扫描仪对人体内侧脚踝点水平向上6 cm处腿部形态进行扫描,应用MatLab软件,将腿截面曲线按照直角坐标系每5°为1个点等分为72个点,并在此基础上定义点坐标值,将得到的所有腿截面曲线X和Y分别取平均值,得到袜口处标准腿截面曲线72个点坐标.运用SPSS曲线拟合得到袜口处腿截面曲线的二次方程,曲线方程的建立为袜口处压力数学模型的构建提供了基础数据.对袜口处标准腿截面曲线周长进行了求解,结论为男短袜原始袜口围度的改良设计以及袜口面料弹性伸长率的选取提供了理论参考.     

男短袜袜口压力的有限元研究

人体与服装之间的压力研究是服装优化设计的关键.通过三维人体扫描仪对人体内侧脚踝点水平向上6 cm处腿部形态进行扫描,并运用有限元模拟男短袜袜口对腿部施压后压力与位移的关系.研究中,人体视为弹性体.腿部与袜口之间的接触视为弹性接触,通过有限元分析及曲线拟合,可得到压力与位移间的函数关系,同时按照角度将腿截面等分为4个区域...     

基于袜口材料弹性势能预测袜口处平均压强的方法

为了获得袜口处平均压强的预测方法,建立袜口处压强的预测模型,通过分析袜口处压强平均值与袜口材料的弹性势能以及袜口处腿部截面形状的相互关系,从理论上阐述了袜口处压强的产生机理,并利用SPSS软件对以上三者之间的关系进行分析,最后采用非线性回归的方法建立了袜口处压强的预测数学模型。该模型的建立将简化袜口处压强计算的方法,并为精确预测袜口处压强分布提供理论基础。     

基于3D打印技术的医用压缩袜压力测量用柔性假肢的开发

医用压缩袜在进行压力测试时,需要将产品套于木制标准腿模上。然而木制腿模因其表面硬度与人体皮肤差异巨大,所测量的压力值并不能代表真实人体所受到的压力值。文章旨在采用3D打印技术开发一种更符合人体皮肤的柔性假肢,并利用接触压力测量仪测量医用压缩袜分别在真实人体下肢、柔性假肢和木制腿模上的压力分布。通过对比测量结果,发现医用压缩袜在木制腿模上会产生较真实人体更大的压力,而柔性假肢的压力分布更符合真实人体。此外,引入Spearman相关检验,发现柔性假肢的压力测量结果与真实人体的相关系数达到0.860,而木制腿模的压力测量结果与真实人体的相关系数仅为0.516。研究表明,开发的3D打印柔性假肢可更加精确地评估医用压缩袜的压力等级,并能进一步用于医用压缩袜的标准测试。     

短袜袜口压力舒适性研究

选择10名青年男性作为受试者,进行短袜袜口压力舒适性研究.试验包括3项,即相同规格、不同原料袜子的袜口压力值测试:不同袜口尺寸袜子的袜口压力值测试;袜口压迫感主观评定试验.对试验结果进行分析表明:袜口尺寸相同的条件下,袜口压力值与人体腿围尺寸存在明显正相关关系;袜口压力值根据测量时间点的不同而变化,在穿着4 h内测得的袜口压力值随穿着时间的延长而减小;袜口原料相同时,袜口宽尺寸对袜口压力有明显的影响,袜口尺寸越小,对腿部的压力越大;袜口压迫感主观评分值与袜口压力值之间存在较密切的正相关关系.     

男短袜袜口压力与位移的动态有限元研究

动态服装压是研究服装压力舒适性以及服装优化设计的关键.以男短袜袜口为研究对象,将动态压力分为2个部分,分别为随时间变化的压力以及人体在行走过程中的压力.其中随时间变化的压力设定了12 h的时长,通过测量不同时间段穿着短袜后的袜口压力,运用有限元软件进行模拟分析,探讨了袜口处压力及位移随时间的变化趋势.将人体的行走过程划...     

基于ABAQUS的运动压力袜编织尺寸预测

为更好地发挥运动压力袜的作用,实现精准施压,使用三维人体扫描仪对人体小腿形态进行扫描,截取脚踝、跟腱与小腿肌转换处、小腿周长最大处以及胫骨初隆处截面曲线;同时运用有限元软件ABAQUS分别建立此 4处截面模型,按照标准值施压,模拟穿着运动压力袜小腿截面的受压状态;分析腿部各截面压力与位移的关系;最后利用运动压力袜编织尺寸的预测模型,设计编织实验样品,进行压力测试分析。结果表明:穿着运动压力袜时,左、右小腿各截面受压状态具有较大差异,但各截面所受压力与产生的位移均呈现一次函数关系;运动压力袜编织尺寸与其压力以及人体腿部截面周长之间,符合二元一次方程关系式;实验样品的压力测试值与标准值的误差均低于5%,证明了此预测模型的有效性。     

袜口约束失效过程中对应腿部受压的研究

文章选用40种不同规格短袜作为实验原料,然后挑选20位测试者进行穿着,在穿着的袜子上选择4个不同位置,利用A-0505型接触压计进行对应腿部所受压强的测试,通过对测试数据进行系统分析。结果表明:袜子出现袜口约束失效的过程中,具有双层结构、口长较小和袜筒上口宽与口宽的差值比较大的袜子,在袜口处对应腿部所受到的压力更大,更容易感到紧绷。袜口约束失效过程中腿部受压情况和袜口结构的特征为:袜子前中处的压强普遍大于2.00kPa,袜口两层之间的结合处存在突出,且口长小于20mm,袜筒上口宽和口宽的差值大于10mm。     

医用静脉曲张压缩袜压缩力检测方法的研究

医疗器械监督抽检是验证产品上市后质量是否符合标准的重要方法。为进一步加强压缩袜上市后的质量监管，保障公众用械安全有效，研究更加节能、高效、便捷的压缩袜压缩力检测方法成为行业急需。将腿模、气囊传感器测试压缩力的数据，与标准YY/T 0853—2011《医用静脉曲张压缩袜》中拉力机测试数据进行对比研究，结果表明腿模、气囊传感器测试压缩力的方法具有可行性。结合压缩袜产品技术要求、2022年浙江省医疗器械压缩袜压缩力评价性抽检情况以及拉伸实验机和MST MK V医疗压力袜压力测试仪设备特点，对压缩袜压缩力检测方法进行了研究，设计并开发了新的公称腿长、公称腿周长可调节的通用型压缩力测试设备，满足YY/T 0853—2011《医用静脉曲张压缩袜》标准中所有尺寸压缩袜的压缩力测试，提高了压缩力测试的效率和准确性。     

袜口约束失效性能主观评价的研究

选用40种不同规格短袜作为实验原料,然后挑选20位测试者进行穿着,将压力感、滑松感、束缚感、约束失效感、总体穿着舒适感等作为影响袜口约束失效性能的主观评价指标,并对主观评价指标进行程度描述语的规范和5分制划分,以此作为调查问卷的主要内容,测试者通过穿着短袜后填写问卷。通过对调查问卷进行统计分析得到:短袜袜口的约束失效性能不仅与袜口处腿部的受压情况有关,同时受穿着状态下滑松、束缚等感觉的影响。短袜在穿着使用的过程中,当袜口处腿部所感受到的压力感、滑脱感和束缚感越明显,其袜口的约束失效感就会越强,袜子的穿着舒适感就越差,穿着过程中就会觉得越不舒服。     

人体与服装特征曲面间面积松量的分配关系

采用人体扫描仪得到标准人体和同一款式不同放松量服装的点云数据,采用最小二乘法和三次多项式分段拟合不同部位截面的曲线以及弧长等分计算曲线等分点,建立人体与服装间面积的算法模型。讨论不同人体特征曲面随人体角度变化、人体与服装间面积松量的分配关系,揭示人体穿着服装空间的变化规律。可为服装研究领域提供人体与服装之间真实的空间松量分配关系,实现客观评价服装外观差异,改善服装合体性,为三维服装虚拟效果提供检验标准的目标。     

短袜袜口穿着压力舒适性的主观评价

为了研究短袜袜口的穿着压力舒适性问题,通过一组穿着实验,利用心理量表对不同原料、不同组织结构、不同编织密度的袜口做了穿着压力舒适性的主观评价,对所得数据进行了相关分析,并分析了袜口主观压力感觉量值与袜口压力值、袜口拉伸力之间的关系。     

基于图像的人体颈肩部三维模型构建

为实现个性化服装在线设计和虚拟试衣,提出一种基于人体正侧面照片的尺寸测量及建模方法。首先结合202名青年女性的三维点云数据确定与人体颈肩部形态相关的8个特征截面层,以各截面层中心点为基准点每隔10°测量角度半径并分析其与截面厚度、宽度之间的关系,建立各截面层的曲线形态规则。然后基于人体正侧面照片进行图像分割以提取人体轮廓,通过人体高度比例关系识别颈肩部特征点所在高度区域,结合颈肩部形态规律提取各特征截面层曲线形态规则所需参数。最后根据曲线形态规则和人体测量参数,通过NURBS曲面建模实现基于人体正侧面照片的颈肩部三维模型构建。结果表明:基于人体照片提取的人体基本参数值的误差百分比均小于5%,且使用该方法构建的三维模型与真实值之间的误差绝对值均在1 cm或1°以内。     

医疗袜及腿部三维接触压力有限元数值模拟

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。     

压力测试用柔性腿模的结构仿真研究

为满足服装压力测试的需要,并降低真人测试的实验成本,文章研制了一种柔性仿真腿模,该腿模仿照人体下肢的组织特征,其结构分为骨骼层、肌肉层和皮肤层,各层均由硬度、弹性性能与真人相似的等效材料代替。腿模尺寸参照中国成人人体尺寸标准,通过3D打印模具,并利用聚氨酯发泡和硅胶分层浇筑而成。利用压力传感器对压力袜进行压力测试,将腿模的压力仿真结果与腿部尺寸相近的真人测试结果对比分析,柔性腿模各测试部位的压力仿真效果接近真人,说明该腿模可代替真人进行服装压力性能测试。     

基于SolidWorks的在职男性颈部三维模型

建立人体颈部三维立体模型是研究服装领口与颈部之间作用力的前提,是预测颈部服装压力、优化领型设计的基础。为此,以200名在职男性颈部形态分类为基础,挑选20名颈型相似的青年男性,通过三维人体扫描仪获取枕骨下沿与颈根之间12 cm的40个颈部截面点云图;再用Mat Lab软件处理,获取颈部截面坐标;之后将颈部三维坐标输入Solid Works软件,即可输出颈部皮肤层三维模型;运用同样的方法建立包含骨骼层、软组织层的颈部三维模型,并利用服装穿着压力与三维模型曲率的关系进行模型验证。分析结果显示,建立的三维颈部模型高度有效,模型对服装压力的预测以及服装领型设计提供一定的理论参考。     

基于单目视觉得人体测量点云数据处理

针对一种基于单目视觉的双扫描头人体扫描系统所获取的三维原始数据存在的缺陷,提出一种人体点云预处理方法。首先对原始点云数据进行网格化处理,将其变为切片数据,同时对其进行了精简及平滑滤波;然后借助识别人体的分叉点及腋窝点,将人体分割为6个部分,在此基础上采用一种误差控制下的B样条曲线自适应拟合的方法对人体截面曲线进行拟合。最终填补了点云中的孔洞,使得处理后的数据便利了尺寸提取等后续部分的工作。算法简单实用,易于实现。实验结果证明,采用该方法可以得到完整而且较精确的人体点云数据。     

不同腿型穿着医用压力袜的压力分布研究

选取符合压力分布标准的6只中筒压力袜进行真人穿着试验，探讨不同腿型（正常腿、O形腿和X形腿）穿着压力袜站姿时的压力分布情况，根据标准规定选取腿部踝部最小周长处、腓肠肌止点、小腿周长最大处、胫骨节下端4个围度的内侧和后侧8个点进行测量。研究表明，正常腿型的压力分布符合沿腿部自下而上逐渐递减的规律，X腿型和O腿型穿着压力袜时对腿部施加的压力均不呈现自下而上逐渐递减规律，不符合人体需求，该研究为压力袜的开发提供一定的参考依据。     

基于单目视觉的人体测量点云数据处理

针对一种基于单目视觉的双扫描头人体扫描系统所获取的三维原始数据存在的缺陷,提出一种人体点云预处理方法.首先对原始点云数据进行网格化处理,将其变为切片数据,同时对其进行精简及平滑滤波;然后借助识别人体的分叉点及腋窝点,将人体分割为6个部分,在此基础上采用一种误差控制下的B样条曲线自适应拟合方法对人体截面曲线进行拟合.最终填补了点云中的孔洞,使得处理后的数据便于尺寸提取等后续工作.算法简单实用,易于实现.实验结果证明,采用该方法可以得到完整且较精确的人体点云数据.     

青年男性肩点横截面曲线及其体型细分

为建立基于横截面曲线形态指标细分青年男性肩部体型的方法,选取了年龄在18~26周岁的213名在校青年男性,用三维人体扫描仪测量获得其肩部数据,借助IMAGEWARE 12.0与Mat Lab R2012b软件,利用冒泡排序算法实现了肩点的自动准确提取,且肩高相对误差控制在(0,0.011)之间;通过分析肩点横截面形态特征,提取了曲线曲率半径及矢额径比作为分类指标,对比曲率半径均值,确定了5个特征点角度为-50°、-35°、0°、50°与90°;应用K-Means聚类方法及方差分析,将肩部体型划分为4类,建立了依据特征点曲率半径与矢额径比细分肩部体型的方法,通过对比肩点截面曲线形态,进一步定性描述了4类肩部截面的曲线变化特征。