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。     

服装压测试系统的开发

为测试服装作用于人体的压力,基于微传感器技术,研制适于人体柔性压力测量的感压元件微气囊,开发服装压测试系统,实现服装压数据的多点采集与记录,为服装压力舒适性测试提供了设备支持,为压力舒适性评价提供客观依据。开发的服装压测试系统,采用气压式测压方式,通过柔性微气囊感压避免了因感压元件厚大而造成测试部位服装压测试条件的改变,符合大多数着装部位的压力测量,并可保证服装压力测试结果的客观性。     

冬季运动智能柔性人台关键技术开发

为精确获得运动姿态下服装对运动员整体和局部关键部位的减阻效果,基于运动员冬季运动动态姿势的三维人体数据,合理构建人台硬质内壳与柔性皮肤层的结构,并结合空气动力学等方法设计薄膜压电传感器的置入点位,为人台搭建完整的传感系统,开发了一款冬季运动智能柔性人台,并对该柔性人台进行了实际的风洞测试。结果表明,该人台可实现多点压力信号实时同步采集,不仅可得到人体局部关键部位的具体阻力数据,还可模拟测试速滑运动员在运动情况下穿着不同材料或不同结构设计的竞赛服装的减阻效果,测试竞赛服装不同部位的减阻情况。智能人台发挥了柔性传感器在服装减阻结构设计中的应用价值,使服装减阻测试更为简单和精确。     

基于穿着状态的静脉曲张压力袜压力分布研究

选取6只规格相同、经腿模测试压力与压力分布合格而且各项指标符合我国标准规定的中筒压力袜作为试验样品,进行人体穿着试验,选取人体小腿部位4个围度为测试部位,测试人体日常状态穿着压力袜时测试部位站姿、坐姿、卧姿时的压力分布,以及踏步、踮脚、转动脚踝时的压力分布。结果表明,静态站姿时压力袜对人体施加的压力分布规律与腿模测试结果一致,符合人体需求,而静态坐姿、卧姿以及人体的日常活动都会引起压力分布规律的变化,使压力袜施加在人体腿部的实际压力与压力分布不再呈现自下向上递减的规律,不符合人体需求。     

服装与面料压力测量系统的研制

针对目前市场上服装与面料压力测量设备十分匮乏的现状,研制出一套经济实用、准确稳定的服装与面料压力测量系统,利用电阻应变片式传感器和压力数据采集系统采集服装与面料的压力数据,并配有多套测试机构,包括面料压力模拟测试机、服装人台测试模型和便携式真人压力测量仪,可对各种不同条件和状态下的服装与面料进行压力测试分析。     

孕妇服防电磁辐射检测技术研究

电磁辐射对孕妇的影响一直受到人们的关注,但目前孕妇防辐射服防辐射效果的检测还没有标准可依。用低介质材料建立一个可内置检测探头的孕妇人体仿真模型,并在模型中分别加入仿人体组织液、蛋白质纤维等不同填充物．模拟人们生活和工作的电磁环境中最常接触的频段,在半电波暗室中测得服装的屏蔽效能。分析了不同填充物对服装防电磁辐射性能的影响,并利用现行有效的面料屏蔽效能测试方法测得的结果,与人体仿真模型测试结果进行了分析对比。测试结果表明：在仿真模型上测得的服装屏蔽效能结果与服装面料平面屏蔽效能结果存在较大差异：不同填充物下测得的服装防电磁辐射结果各不相同;人体仿真模型测得的服装屏蔽性能与面料的屏蔽性能趋势吻合。     

服装局部热阻与总热阻的动静态关系及其模型

为研究人体在静止站立和行走时服装局部热阻之间的比例关系,以及真人测试和假人测试服装总热阻之间的关系,利用热流计法对人体设定的10个部位测定热流密度,计算得到服装局部的热阻,通过面积系数计算得到站立和和行走状态的服装总热阻,然后对不同测试条件下各部位服装的动静态热阻进行线性拟合,得到拟合斜率,并探讨 了不同状态对服装热阻的影响。结果显示：动态热阻明显低于静态热阻,10个部位动静态模拟斜率依次为：0.72,0.75,0.87,0.74,0.75,0.83,0.82,0.95,0.61,0.64;斜率小于或等于0.76的部位受运动的影响显著。最后得到真人测试的静态热阻和动态热阻,真人和假人测试得到的静态热阻以及动态热阻之间的数字模型。     

基于柔性传感器的无缝内衣任意围度压力研究

基于人体体形分析,建立纬编无缝内衣任意围度的椭圆形力学模型,分析人体任意围度上任意点的曲率半径,并以Laplace方程为基础建立服装压力模型。依据弹性面料在人体任意围度上的拉伸形变,分析服装压力对人体任意围度上各点的影响。研究得出,服装压随人体曲率的增加而增大,人体两侧受到的服装压力最大,胸部(或腹部)及背部中心所受服装压力最小。并设计一种纬编针织物柔性传感器,将导电镀银锦纶纱以局部添纱形式织入弹性无缝内衣中作为柔性传感器,探索人体穿着前后其电阻值的变化与人体所受服装压力的关系。该研究为无缝内衣压力舒适性及放松量的研究提供了参考依据。     

足底压力分布测量鞋垫的研制

研制了基于PVDF压电薄膜的智能压力测试鞋垫,以记录人体运动状态下的足底压力分布状况。针对柔性传感器普遍存在的频率响应问题,采用多层感芯结构以提高薄膜传感器信号响应,并在压电薄膜和柔性鞋垫间嵌入硬质膜片以改善柔性传感器的弹性滞后性。智能压力鞋垫具备良好的可穿戴性,且在高频运动条件下具备良好的测试性能。测试实例表明,智能压力鞋垫性能可靠,可揭示不同运动状态下足底压力的分布状况,为人体步态分析研究提供依据。     

基于柔性薄膜传感器的服装压力检测仪研制

为增大服装压力检测装置中传感器与人体贴合的顺应性,进而提高服装压力测量的精确度,提出了使用柔性薄膜传感器进行服装压力测量的方法。以聚氯乙烯作为柔性基体,包覆导电纤维制成柔性传感器,将传感器连通缓冲气室,与气泵、排气阀构成气动回路,实现服装压力与气室压力的转换;基于开发的柔性传感器,选用可编程逻辑控制器作为主控单元,研制了一款可触屏操作和存储、打印数据的服装压力检测仪;完成系统标定后通过重复性实验,验证了检测仪的测量精度和可行性,6次测量结果最大标准偏差为0.088 5。研究认为,该检测仪可准确完成多点服装压力的实时测量,适用于压力服装的出厂压力检测,也为服装压力检测方法的研究、控制元件选择等提供新思路。     

服装样板肩斜推档研究

分析了服装工业样板推档现状,得出国家服装号型标准虽然给出了人体基本控制部位的分档数值和档差,但是服装结构样板尺寸是由不同的人体细部尺寸所共同决定的,设计细部尺寸时推板人员无法可依,只能靠经验设置调整,缺乏规范性、随意性较大。为此对服装样板肩斜部位进行了详细放缩分析,并使用三维人体测量系统对400名测试对象进行测试,对测试结果进行分析后,使用SPSS软件得出了肩斜与身高和胸围的一元回归方程及肩斜与身高和胸围的二元回归方程,并在此基础上进行了可行性验证,结论是可行的。     

女套装上衣尺寸自动生成系统的建立与实现

针对服装打版系统智能化程度低的现状,设计了服装尺寸自动生成系统.量取女套装上衣经典款式样板的细部尺寸参数,采用非线性主成分分析法对女套装上衣样板各特征指标的权重进行提取,利用多元回归分析建立服装结构设计数学模型.建立样板尺寸自动生成的理论模型,并通过编程加以实现.建立3层模糊综合评判模型对系统进行测试,实验结果表明,该...     

防辐射孕妇服电磁防护性能的测试与仿真

在分析防辐射孕妇服的基础上,通过实验测得2件防辐射孕妇马甲的电磁防护性能,并且根据实验条件利用三维电磁仿真软件Ansoft HFSS建立测试仿真模型,获得服装的屏蔽效能.利用该仿真模型分析了孕妇不同孕期体型变化对服装电磁防护性能的影响.研究结果表明,服装电磁屏蔽效能测试模型的仿真结果与实际测定结果比较一致,该模型能够用...     

导电针织面料在微小压力下的压阻性能研究

碳系导电复合材料涂覆到针织面料后形成的导电针织面料具有明显的压阻性能,可以用作柔性压力或应变传感器的灵敏元件,本文研究了该导电针织面料在受到较小压力时的压阻性能,并探讨了不同的结构和测试条件对其压阻性能的影响。结果表明:在0~3 kPa的压力范围内该导电针织面料的压力与电阻关系呈现非常好的线性关系,且在重复测试时具有良好的重复性;改变针织面料表面的涂层,压力测量能在更宽的范围内调整。该面料可以用于智能服装、柔性人台等的压力测量。     

服装热湿性能测试系统——出汗假人

应用假人技术研究人与环境间的热传递是许多国家已经采用的先进技术,优点是精确度高、重复性好,并可在真人无法试验的极端环境条件下,进行服装舒适性能测试试验.目前已开发并用于服装舒适性能研究的假人主要有暖体假人和出汗假人,暖体假人主要用于测试、评价服装的防寒保暖性能,出汗假人主要用于测试、评价服装的透湿透气性能.文中介绍了出汗假人系统的构成、基本原理、主要特点、试验模式和服装热湿性能的测试与评价.     

服装压力分布测试和理论预测模型的研究进展

分析服装压力影响因素,归纳总结服装压力分布测试和理论预测模型的研究方法,包括传统的仪器测试法和理论计算法,并分析两种方法的优缺点。阐述分别基于拉普拉斯方程、迭代法、有限元分析等服装压力理论预测的研究方法以及假人模型和三维虚拟预测模型等服装压力模型预测方法。指出未来服装压力分布和预测模型的研究重点是服装与人体间动态接触压力模型的构建、综合考虑服装性能和人体机能、三维人体模型的改进和完善等。     

新型智能老年人冲锋衣的研制与性能评价

为了提高老年人户外运动时运动服的压力舒适性和生理监测的有效性，应用液态氨纶高性能材料和微纳传感元件，采取多开口立体结构，设计研发了老年人新型智能冲锋衣。基于三维虚拟仿真着装试验，通过人体皮肤压力测试服装的舒适性，同时，以真人进行着装试验，采用视觉模拟评分法评价服装血压监测传感工效。试验结果表明：运动过程中，穿着新型智能老年人冲锋衣的压力舒适性显著优于普通老年人冲锋衣，血压监测智能元件输出电平功率在-21 dB,灵敏度在位移1 mm时，血压监测信号频率(RSSI)达到2 400 MHz和2 480 MHz,灵敏度达到最佳，显著提高了老年人户外运动的安全监护性能。     

服装压力测试方法的探讨

分析了服装压力产生的原因和3个方面影响因素,包括人体的生理、心理和服装本身,阐述了利用主观评价法和客观评价法测试服装压力的方法和原理.重点介绍了虚拟仪器测量技术的发展现状以及软体假人在压力测试方面的应用,并探讨了服装压力测试技术的发展趋势.     

基于人体动态特征的三维服装虚拟试穿技术

针对人体个性化姿态的动态感知以及服装模型对人体姿态动作的跟踪匹配精度低的问题,提出了一种基于人体动态特征的三维服装骨骼点分层模型,区分躯干(整体)与四肢(局部)的运动特征,并融合了基于Kinect体感设备的人体围度数据;设计了整体-局部分解算法,分层控制三维服装骨骼模型对人体姿态动作的高精度跟踪。经真人虚拟试穿的测试结果表明:新方法的相对跟踪误差降低约10%,明显改善了虚拟服装对人体姿态的实时跟踪精度,提高了服装模型与真人体型的匹配精度,支持裙子、裤子、上衣等服装类型的复杂姿态(抬腿、弓步等)试穿场景。     

服装压力舒适性研究现状及发展趋势

文章从影响服装压力舒适性的因素入手,总结了目前服装压力舒适性的主要研究方法及研究成果,针对目前存在的问题,提出动态压力测试装置的开发、服装性能与人体机能的有机结合以及服装压力分布预测和可视化是服装压力舒适性研究的发展趋势。