（服装设计与工程专业论文）弹性女裤结构研究与优化.pdfVIP

学性能研究，主要通过面料的拉伸测试实验，获得了拉伸强力与拉伸 率的关系曲线。其次是通过建立“裤装一拉伸一压力”的力学模型， 结合画法几何知识，将力学影响转换到了裤装结构的变化上，并通过 实验进行验证，获得弹性松量的设计方案。 2 ) 动态松量研究。以动态皮肤拉伸实验为出发点，分析了人体 动态松量的设置。并结合弹性松量研究的结论，获得了一般弹性女裤 动态松量设置的原则 本论文采用理论与实践相结合的方法，在进行理论研究的基础 上，通过实验进行验证，其结论是具有一定的科学性和可靠性的。不 同以往以服装压研究为主，服装结构研究为辅的研究思路，本论文是 通过研究力学影响，来研究裤装结构的优化，结论可以为今后紧身服 装结构设计与优化，尤其是以塑型裤为代表的紧身服装的舒适性研 究，提供一定的理论参考，也将为数字化服装结构设计与三维试衣提 供一个发展方向。 关键词：弹性女裤，灰色模型，人体测量，松量研究，服装压 r e s e a r c ha n d0 p t i m i z a t i o no ns t r u c t u r eo f w o n 难r 町se l a s t i ct r o u s e r s a bs t r a c t g a r m e n ts t r u c t u r ed e s i g nw h i c hh a sac l o s ec o n n e c t i o nw i t h p r o d u c t i o n ，i sab r a n c ho fl e a r n i n gi no u rd a i l yl i f e c o m p a r e dt o a r t i s t i cd e s i g n ，i tn e e d st ob em o r es c i e n t i f i ca n dp r a c t i c a l a sa c o n n e c t i n gt i ew i t ht h ea r t i s t i cd e s i g n ，s t r u c t u r ed e s i g n i sa l s oa s u b je c tm i x i n gs c i e n c ew i t ha e s t h e t i c s ，a n dt e c h n o l o g yw i t ha r t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fn e wt y p eo ff a b r i cr e p r e s e n t e db ye l a s t i c f a b r i c ，t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nh u m a nb o d ya n dg a r m e n td o e sn o t o n l yr e f e r t ot h em a t c h i n gb e t w e e ng a r m e n ts t r u c t u r ea n db o d y s h a p e ，b u ta l s oh a v es o m e t h i n gt od ow i t ht h ep e r f o r m a n c eo ff a b r i c i t s e l f c l o s e f i t t i n gt r o u s e r sa r ec l o s e l yr e l a t e dt ot h el o w e rb o d yo f h u m a n b e i n g s h o w e v e r , t h el o w e rp a r t so f d i f f e r e n tp e o p l ea r ev e r y d i f f e r e n t ，w h i c hi si n c o m p a t i b l ew i t ht h em a s sp r o d u c t i o n a sa r e s u l t ，t h e r ei saf o c u so ni m p r o v i n gt h ep a r a m e t e r so fl o w e rb o d y a n dp a t t e r no p t i m i z a t i o nb a s e do nt h ee l a s t i cf a b r i c t h em a jo ro ft h es t u d yi sa sf o l l o w ： 1 t h eb a s i cr e s e a r c ho nt h es t r u c t u r eo fc l o s e f i t t i n gt r o u s e r s 1 ) p r o c e e d i n gf r o mt h es t a t i cd a t aw h i c hc a m ef r o mt h ef e m a l e b o d ym e a s u r e m e n t ，t h i sp a r tu s e dg r a ys y s t e mt h e o r yt or e a l i z et h e a n a l y s i so fb o d yb a s e do nat i n ya m o u n to fs a m p l e s ，a n dg o tt h e m a t h e m a t i c a lr e l a t i o n s h i pb e t w e e nm a i np a r a m e t e r sa n do t h e rb o d y p a r a m e t e r sb ye s t a b l i s h i n gg m ( o ，h ) m o d e l s 2 ) b e g i n n i n gw i t ht h ee l e m e n t so ft r o u s e r ss t r u c t u r e ，t h i sp a r t a n a l y z e da n ds t u d i e dt h es t r u c t u r ed e s i g no fc l o s e f i t t i n gt r o u s e r s w i t h o u tt h ec o n s i d e r a t i o no fl o o s e ，a n da l s og o tab a s i cp a t t e r no fa c l o s e f i t t i n gt r o u s e r sb ye x p e r i m e n t a la m e n d m e n tw h i c hp r e p a r i n g f o rt h es t u d yo fl o o s e 2 r e s e a r c ho nl o o s eo fw o m e n se l a s t i ct r o u s e r s 1 ) r e s e a r c ho nt h ee l a s t i cl o o s e f i r s t ，r e s e a r c ho nt h e m e c h a n i c a lp r o p e r t i e sw a sd o n e ，w h i c hg a v ear e l a t i o n s h i pb e t w e e n s t r a i na n ds t r e s s s e c o n d ，b ye s t a b l i s h i n gam e c h a n i c a lm o d e la s t r o u s e r s - s t r e c h i n g p r e s s u r e , a n du s i n gd e s c r i p t i v eg e o m e t r yw h i c h t r a n s f o r m e dt h em e c h a n i c a le f f e c ti n t ot h ei n f l u e n c eo nt h et r o u s e r s s t r u c t u r e ，ad e s i g nd r a f to fe l a s t i cl o o s ew a so b t a i n e d 2 ) r e s e a r c ho nt h ed y n a m i cl o o s e b e g i n n i n gw i t ht h ed y n a m i c e x p e r i m e n t ，t h i sp a r ta n a l y z e dt h ed y n a m i cl o o s e ，a n da l s og o ta p r i n c i p l eo fe l a s t i ct r o u s e r sd e s i g n ，i n t e g r a t i n gw i t ht h ec o n c l u s i o n o fr e s e a r c ho nt h ee l a s t i cl o o s e t h i sa r t i c l eu s e dt h em e t h o do fi n t e g r a t i n gt h e o r yw i t hp r a c t i c e w h i c hm e a n sb a s i cs t u d yi n t e g r a t i n gw i t he x p e r i m e n t s t h e r e f o r e ， t h ec o n c l u s i o ni ss c i e n t i f i ca n dr e l i a b l e u n l i k ep r e v i o u ss t u d yw h i c h p a ym o r ea t t e n t i o nt og a r m e n tp r e s s u r e ，a n dl e s st og a r m e n ts t r u c t u r e ， t h i sa r t i c l ee m p h a s i z e dt h eo p t i m i z a t i o no ft r o u s e r ss t r u c t u r e ，b y s t u d y i n g t h em e c h a n i c a li n f l u e n c e t h ec o n c l u s i o np r o v i d e sa r e f e r e n c et ot h e t i g h t f i r i n gg a r m e n td e s i g n ，a n d a l s o g i v e sa g u i d a n c et ot h ed i g i t a lg a r m e n ts t r u c t u r ed e s i g na n d3 df i r i n g s y s t e m z h o uh u i ( f a s h i o nd e s i g na n de n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db yv i c ep r o f e s s o ry ug u o x i n g k e y w o r d ：w o m e n se l a s t i ct r o u s e r s ，g r e ym o d e l ，l o o s er e s e a r c h ， g a r m e n tp r e s s u r e 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的 指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包 含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：蕊、 日期：谚7 年月。日 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定。同意学校保留并向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可 以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存和汇编本学位论文。 保密蛔，在- ：臣年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密口 学位论文作者签名： 日期：叫年j 月t 。e l 司鼻指导教师躲徐阎考 醐：垆刖日 东华大学硕士研究生学位论文 弹性女裤结构研究与优化 第一章前言 1 1 研究背景 服装结构设计在学科门类中属生活科学，是一门与生产实践有密切联系的实 用学科，与艺术设计相比，它更需要强调科学性与高度的实用性，作为艺术设计 转化成现实服装的纽带，服装结构设计又是一门科学与美学、技术与艺术相互渗 透的学科。随着人体工程学的引入，服装结构设计越来越趋向科学性。 裤装是众多服装类型中的重要组成部分，是人们日常生活不可或缺的部分。 女裤相比男裤更加注重美观与舒适的结合，尤其是越来越多的女性喜欢穿着的弹 性紧身裤。随着各种弹性面料的蓬勃发展，它不仅改善了着装效果，也改善了舒 适性，但同样也为服装结构设计领域提出很多新问题。比如，紧身裤与人体下体 形态的联系更为紧密，然而人体下体的差异性比较大，这就与服装的批量化生产 不相适应，因此，细化下体体型参数和研究弹性裤装板型问题也是存在一定必要 性的。 1 2 研究现状 近些年来，由于裤装在人们日常生活中的重要性以及人体下体结构的复杂 性，对裤装结构的研究成为服装研究工作的热点问题。已有研究通过对大量的男 子标准静态数据进行回归分析，建立了男子下体人台的模型。在该模型上通过立 体裁剪和平面裁剪相结合的研究方法，得到了符合男子下体体型一次原型，再通 过加放合理松量建立合适基本运动和生理要求的二次原型。然后在静态模型的基 础上，采用石膏法测量，进行动态研究，并对所得数据进行处理分析，找出了解 决既贴体又适合运动这一矛盾的方案屈曲造型1 2 j 。该论文在下装的研究中有 了新的突破，它不仅考虑了人体体型要素，还研究了动态下的裤装结构变化，体 现了人体体型要素的重要性；在此基础上，也有研究从男子下体体型中提取出若 干能够有效地描述形体特征的体型因子，根据这些因子把人体和纸样建立某种对 应关系，通过每个个体其因子的差异性，将标准纸样进行分析得到纸样修改的规 则，进而生成符合个体体型的个性化纸样，从而建立男子下体体型库、体型因子 的分类判别方法以及纸样修改规则库，为m t m 系统进一步地完善和程序设计提 东华大学硕士研究生学位论文 弹性女裤结构研究与优化 供充足的技术支持和准备( 4 1 。在裤装细部结构研究方面，专门有研究从人体裆部 结构出发，研究影响裤装的重要结构要素上裆【3 1 。而仅从人体工程学角度出 发，已有借助弹性长裤来对服装穿着压力的舒适性影响的研究【2 9 j 。 随着服装压成为服装人体工程学的重要研究项目之一，力学模型的思想也成 为服装研究的重点方法。有相关研究比较系统地分析了服装起拱的力学性能【4 。 有研究探讨了具有双向拉伸性能的织物制成的保型性服装的机械性能，并给出了 服装压、服装穿着在人体上的外型轮廓、人体在行走时的震颤情况的测试方法【4 2 】。 基于弹性力学上的薄膜大变形理论，针对三维着装紧身内衣对人体的压力分布 的计算问题，中山大学提出了一类可实际操作的计算模型，并给出相应的算法。 解决了服装c a d 系统的受力试衣效果表示问题。该模型计算稳定可靠，计算结 果能实时在计算机上显示1 4 3 j 。 计算机技术在服装行业已经得到了广泛运用，在很多研究中，都以裤装为例， 借助计算机建立了服装穿着压的演示模型。有研究将基于物理模型的插值体细分 方法运用于系统中，以体中的弹簧质子模型和服装中的质子模型为基础，建立 弹性人体模型和弹性大变形下的服装模型，以裤装为例实现了人体在穿着紧身服 装时的动态体变形过程及服装的穿着压强分布计算及模拟m 】。有相关文献比较系 统地介绍了一种力学模型，该模型运用有限元法，数字化模拟动态人体穿着服装 时的压力情况 4 5 1 。也有相关文献介绍了一种三维人体生物力学模型，该模型主要 有三层不同力学性能机制组成：皮肤、软组织、骨骼。基于接触力学原理和分析 服装与人体之间的接触特性，模拟了动态力学作用。并且通过这一模型可以预测 服装穿着过程中的压力情况【3 6 1 。这也预示着以后将是向更为数字化的方向发展。 裤装的结构设计、穿着演示、运动舒适性和压力舒适性评价都可以借助计算机完 成。但是这些还是要建立在对裤装的基础性研究完善的基础上。 总结上述研究，裤装本身只成为力学研究的个载体，而事实上随着面料的 变化和版型的变化，紧身裤装穿着在人体上所产生的压力是不一样的。单纯地在 描述或评价紧身裤装的压力舒适性，却忽略了裤装本身结构的研究，是存在一定 不足的，应该追溯到裤装的版型研究与优化上。 总之，真正结合体型要素和面料弹性要素来研究裤装结构的研究几乎没有。 此外，作为弹性紧身裤的一种，紧身牛仔裤也成为流行中不可或缺的一部分。 本人曾就紧身牛仔裤对1 0 0 位年轻女大学生做了问卷调研( 附录1 ) 。调研表明 2 东华大学硕研究学论女 弹性盘辫缩构研究与优化 只有92 的女大学生不喜欢穿着紧身牛仔裤( 如图1 一1 ) 圈i - 1 对紧身牛仔的喜好 如图1 2 所示在涉及对紧身牛仔裤的看法问题时，太多数学生认可了裤子 更加贴体，合身美观的优点：但是也暴露了其存在的缺陷如有2 86 的学生认 为紧身裤穿着过于紧绷，运动不舒服；2 35 的学生认为穿着紧身牛仔裤将其腿 形的缺陷暴露无疑，这也体现了紧身牛仔裤既能塑造人体也能暴露缺点，其服用 后的效果取决于裤子的板型、面料，以及个人体态特征的不同。 图1 2 对紧身牛仔裤的看法 因此，在研究紧身裤的过程中，应该注重研究下体特征、运动舒适性阻及面 料的弹性等因素。 13 研究内容与技术路线 本论文主要以下几个方面的研究内容 东华大学硕士研究生学位论文 弹性女裤结构研究与优化 1 ) 女子下体静态测量及体型数据分析。采用马丁测量仪对身高在1 6 0 米左 右的年轻女子下体进行较为细致地测量，以获得静态体型数据，然后进行下体体 型数据分析，建立下体灰色模型，从而获得女下体静态净体尺寸与贴体裤装结构 的关系。 2 ) 建立人体下体模型，结合拉伸强力与压力的关系理论，研究裤装弹性松 量问题。 3 ) 女子下体动态实验及数据分析。运用直接测量方法研究动态皮肤的拉伸， 从而研究裤装的动态松量问题。 4 ) 由上述研究获得裤装版型的整体优化方案，并通过实验进行验证与展示。 体型分析研究 静态下体 零松量下静态贴 测量 体裤装样板研究 平面与立裁实验 _ 基本松量 ， 正松量 皮肤拉 研究 伸率动态实验 1r运动松量 i 松量研究 卜 1 1 负松量 面料弹性 压力模型 弹性面料 拉伸性能 1r 1研究 负松量 测试 i 优化的弹性贴 体裤装版型 ，州 ，、l r l 一 - n 1 1 实验内容理论分析与买践 图1 3 技术路线 4 东华大学硕上研究生学位论文弹性女裤结构研究与优化 第二章女下体静态尺寸数据采集与分析 服装与人体有着极为密切的关系，人体尺寸是服装规格尺寸的客观依据，尤 其是合体或紧身的服装，更是要建立在对人体体型及各部位的正确认识上。早在 1 9 世纪中期人类就开始进行人体测量工作，1 9 4 0 年开始，为了适应工业的快速 发展，人体测量数据被广泛地应用于工业设计之中。国际研究机构普遍认为“各 个国家必须每十年应对现有人体测量调查进行更新或者修订，从而反映生活水 平、营养状况、教育水平和自然环境变化对人体的影响 【l 】。因此在以往的研究 中，都以大量精确可靠的数据作为基础，进行体型分析【2 】【3 】【4 】。通过线性回归方 法获得人体各关键部位和细节部位的关系2 1 【4 1 。线性回归分析方法直接简便，但 它对变量数据有较高的要求： ( 1 ) 回归分析法必须建立在较大的观测样本数基础上，才能得到良好的回 归效果； ( 2 ) 各自变量取不同值的组合时，相应的因变量值应当遵从正态分布，且 必须满足方差齐性。 ( 3 ) 变量之间应相互独立，避免出现交互项，影响精确度。 实际上，人体体型可以被认为是一种灰色系统。人体各部位指标并非完全 的相互独立。为了避免由于变量间的相互关系造成的估计误差，这里提出一种灰 色模型法( g m 法) ，因为： ( 1 ) 灰色模型里所有变量以数据和代替原变量值，减少个体数据的误差； ( 2 ) 原变量间关系可以是非线性、非正态分布、非相互独立关系； ( 3 ) 观察值和的自变量与因变量关系在微分阶段建模，任何变量关系都可 看成独立的、线性的。 2 1 灰色模型理论 2 1 1 灰色模型理论 社会、经济、生态系统具有明显的层次复杂性，结构关系的模糊性，动态变 化的随机性，指标数据的不完全和不确定性，比如，由于技术方法、人为因素、 自然环境变化等，造成各种数据误差、短缺甚至虚假现象，亦即灰色性【5 1 。这些 东华大学硕士研究生学位论文 弹性女裤结构研究与优化 系统的作用机制不明确，系统的状态、结构、边界关系难以精确描述，属于本征 性灰色系统，所以在作量化、模型化、实体化研究时，能作为反映系统主要动态 特征的数据是很少的。 灰色系统建模是利用较少的或不确切的表示系统行为特征的原始数据序列 作生成变换后建立微分方程。由于环境对系统的干扰，使原始数据序列呈现离乱 情况，离乱数列即为灰色数列，或称灰色过程，对灰色过程建立的模型称为灰色 模型( g r e ym o d e l ) ，简称g m 模型【5 1 。 2 1 2 灰色模型的类型 从不同角度、不同关系、不同用途着眼，就有不同的模型。灰色系统理论用 到的模型，一般是微分方程描述的动态模型；时间函数形式的时间响应模型；拉 普拉斯变换关系描述的线性常系数的系统动态模型【5 1 。 一个1 1 阶、h 个变量的g m 模型，记为g m ( n ，h ) 模型，不同的1 1 与h 的 g m 模型有不同的意义和用途，要求有不同的数据序列。灰色系统中常用的模型 有下列三类【5 】： 预测模型一般是g m ( n ，1 ) 模型，这里的1 是指一个变量，对于农业产量、 人口增长、商品销售量等特定变化分析和预测，就只要一个变量， 即综合效果的数据序列。1 1 一般小于3 ，1 1 越大，计算越复杂，而且 精度并不高。 状态模型它不是一个孤立的g m ( 1 ，1 ) 模型，而是基于一系列相互关联的 g m ( 1 ，h ) 模型，即控制论中的状态模型，或称传递函数模型，她 表示一种输入与输出关系，不是单个数列的变化，因此可作为系统 综合研究或预测。它不但可以了解整个系统的变化，还可以了解系 统中各个环节的发展变化。 静态模型一般是指g m ( o ，h ) 模型，n = 0 ，表示不考虑变量的导数，只需了 解各因素间的静态关系。 2 2 灰色关联度分析 关联度是表征两个事物的关联程度。如果两个因素变化的态势是一致的，即 同步变化程度较高，则可以认为两者关联度较大；反之，则两者关联度较小。 在人体体型分析过程中，首先要先弄清各体型因素之间的关系，哪些关系密 6 东华大学硕十研究生学位论文弹性女裤结构研究与优化 切，哪些不密切。过去都是用方差分析、主成分分析等数理统计方法进行处理。 因为统计方法要求有大量的样本，而且要求具有典型的概率分布，这在实际工作 中往往难以满足，而灰色系统理论中的关联分析恰好克服了这一不足。灰色关联 分析是灰色系统分析的基础。 2 2 1 面积关联度分析法 关联程度是曲线间的几何形状的差别，因此以曲线间的差值大小作为一种衡 量关联度的尺度。 设母因素数列和子因素数列分别为： x i = x ，( 1 ) ，x ，( 2 ) ，x ，( 刀) ) ， = ( 1 ) ，x j ( 2 ) ，( ，z ) ) ， 记玛对x i 的关联系数为毛i j ，其绝对差值为： a = 而( 七) 一x j ( k ) ，k = l ，2 ，n 求得最小绝对差值和最大绝对差值分别为： m j n = m i n jm i n t i x i ( 七) 一x ( 后) l 邮= m a x m a x k ( 后) 一x j ( k ) l 则两因素的关联系数为： 钟，= 笨等 其中，k 为分辨系数。 因为关联系数是数列在各个时刻( 即曲线中各点) 的关联程度值，所以它的 数不止一个，而信息过于分散不便于进行整体性比较，因此有必要将各个时刻( 即 曲线中的各点) 的关联系数集中为一个值，也就是求其平均值，作为数列之间关 联程度的数量表示，即关联度，记作确： y = 三乞( 露)” n 智砷v 2 2 2 相对变率关联度分析法 因为关联度是反映两个事物在发展过程中的关联程度，而描述事物发展过程 中比较合理的指标是相对变化速率，如果两个事物在发展过程中的相对变化率基 本一致，就可以认为两者有较好的关联度。 7 东华大学硕士研究生学位论文 弹性女裤结构研究与优化 当x ( k ) 、y ( k ) 为自然数列的函数时，k = l ，2 ，n ，则两数列在各k 值时的关联函数为 黜卜孺丽1 则关联度为 铲击荟黜) 2 2 3 斜率关联度分析法 用曲线的斜率作为衡量两个事物关联程度的准则。 当x ( k ) 、y ( k ) 为自然数列的函数时，k = l ，2 ，n ，则两数列在各k 值时的关联函数为 黜卜孺习1 缸( 七) = x ( k + 1 ) - x ( k ) ； a y ( k ) = y ( k + 1 ) 一y ( 七) ； 0 。，0 ，分别是两序列的标准差。 则关联度为 均2 寺善乞( 妨 斜率关联度分析法具有下列优点【5 】： ( 1 ) 计算简便，原始数据不需要标准化和选择参考点， ( 2 ) 原始数据中含有零或负值时不受影响； ( 3 ) 通过滤波处理，计算关联度时两序列均起作用； ( 4 ) 关联度的分辨率较高。 因此，本文主要采用斜率关联度分析的方法。 ( 2 一1 ) ( 2 - 2 ) 便于计算机处理； 2 3 人体灰色模型的数学原理 对于以往的线性回归分析来说，多元线性回归分析法是根据已知变量的基本 8 东华大学硕士研究生学位论文 弹性女裤结构研究与优化 部位值，通过变量回归的数学方法来得到因变量值。回归方程表达式为： y = b o + b l x l + + b p x p 式中，y 一因变量； x i ，x p ，一已知变量； b o ，b p ，一系数。 2 3 1g m ( 1 ，h ) 模型 若以x l 为输出，x 2 ，x h 为输入，并且对每个变量x i ( i = l - h ) ，有n 个 观测值，则以x i o ( k ) ( i = l - h ，k = l - n ) 表示第i 个变量，第k 个观测值的原始 数据，则原始数据可用矩阵a 表示： 4 篙叠丑。 鱼生+积：6lx；+如+钆一。1dt 1124 1” k 式中：a ，b l ，b 2 ，b 1 1 1 为参数；x i l 是x i o 的累加量；x ；1 ( 后) = x ：o ( p ) p = l 设参数向量 数据矩阵 b = 参数项向量 则有 a - - a ，岛，b 2 ，钆一。r j 1 ( z f l ) ( 1 ) + 诎2 ”x 抛) 靠( 2 ) 一扣2 ) 硝( 3 ) ) x 攀) 。：卵) ( x 一1 ) + z f l ( 砌x 阳) 识，z ) 儿= x t 。( 2 ) ，x f 。( 3 ) ，x f 。( ，z ) 】r 儿= b h ( 2 3 ) 用最d - - 乘法求解参数向量a ，即 a = ( b7 b ) 。b r 儿 将参数向量a 代入式子( 2 3 ) ，解得 9 东华大学硕士研究生学位论文 弹性女裤结构研究与优化 札，= 陋，一善h 等b 枷删卜+ 喜争c m ) 2 3 2g m ( 0 ，h ) 模型 设 x f 。) = g ：o ) ( 1 ) ，x ：o ) ( 2 ) ，对。( ，z ) ) x = g ；o ( 1 ) ，x ? ( 2 ) ，x ? ( 甩) ) 斗= b ：o ) ( 1 ) ，x ：o ( 2 ) ，x j o ) ( 刀) ) 为系统特殊数据序列，而n 为相关因素序列，x i ( 1 ) 为x i ( o ) 的累加量，即 x f l ) ( 后) = 石p ( p ) ，“ ， ( i = l ，2 ，h ) 则称 x f l ) = 6 2 x 舢酬1 + + 6 x ：l ( n ) + 口 为g m ( 0 ，h ) 模犁。 设参数向量 舀= k ，b l ，b 2 ，既一t r 数据矩阵 b = x 双1 ) x 笋( 2 ) x 双3 ) x p ( 珂) 管( 1 ) x 乳2 ) x 5 0 ) ( 3 ) 拶( 刀) 4 0 ( 1 ) 1 x ：o ( 2 ) 1 球( 3 ) 1 坪( 以) 1 参数项向量 = k 。( 2 ) ，x f o ) ( 3 ) ，x f 。) r 则有虬= 鼢 用最小二乘法求解参数向量a ，即 a = ( b7 b ) 。1 b r 以 人体g m ( 0 ，h ) 模型【刀同人体g m ( 1 ，h ) 模型【6 】相比，两者的预测效果 相当，但无论从模型方程的形式上，还是从理解的难度上，g m ( 0 ，h ) 模型更 容易些，更利于灰色模型的推广使用，而且g m ( 0 ，h ) 模型所得结果形如线性 回归方程，便于计算，因此本文该用g m ( 0 ，h ) 模型来研究人体体型。 2 4 女下体静态数据的采集 1 0 东华人学硕士研究生学位论文 弹性女裤结构研究与优化 2 4 1 人体测量 人体测量学( a n t h r o p o m e t r y ) 研究如何取得人体体型的各项人体尺寸，对人 体体型特征有一个准确客观的认识并用数学符号来表示人体信息的一门学科，也 是人体工程学的一个分支【2 】o 它是服装结构设计的前提，人体测量是使人体各部 位的特征数字化，为服装结构设计提供数学依据。 一些成衣发达的国家对本国人体体型进行了大量的计测研究，日本为了制定 j i s 尺寸规格，分别于1 9 6 5 年至1 9 6 7 年及1 9 7 1 年至1 9 7 2 年在全国范围内实行 了大约9 0 0 0 人的人体计测，其后于1 9 7 8 年至1 9 8 2 年及1 9 9 2 年至1 9 9 4 年再次 进行全国性测量，以建立标准的成衣尺码系统【8 1 。 英国、法国、美国等成衣国家也对人体体型进行了大量的研究，制定和优化 了各国的服装尺寸标准，并对人体体型进行了分类【9 】【l o 】。我国制定服装号型的工 作起步较晚，在1 9 7 2 年进行了第一次大规模人体测量，通过大量统计计算，选 择总体高、胸围和腰围这三个具有代表性的部位作为基础部位和服装号型的标 志，制定g b l 3 3 5 8 1 标准，之后借鉴国际标准和国外先进标准的政策，从1 9 8 9 年起进行第二次人体测量，对标准进行了修订，新的号型标准g b l 3 3 5 9 1 在1 9 9 2 年4 月开始实施，标准中按胸腰差对体型进行了分类，将人体分为四种体型，这 对我国人体特征进行了较好地概括，在我国十多年的成衣化生产中发挥了巨大的 作用。在1 9 9 7 年起实施再次修订后的新的国家服装号型标准g b t 1 3 3 5 1 9 9 7 。 人体测量是研究体型和服装的重要前提。 人体测量可以分为直接测量和间接测量两种。 直接测量法：测量人员使用测试工具直接对人体进行接触式测量，得到静 态人体长、宽、厚及周长等尺寸。直接测量法操作简单，但易因测试双方的主观 因素引起误差。 间接测量法：不能直接得到人体尺寸大小，是通过某种媒介间接得到人体构 造、功能尺寸的方法。 2 4 2 人体测量工具准备 由于下体体型的特殊性，本研究主要采用直接测量法。测量仪器主要为马丁 ( m a r t i n ) 测量仪，可测出人体各部位纵向、横向、斜向及周长等体表面上的弯 曲长度。马丁测量仪主要包括： 身长仪( a n t h r o p o m e t e r ) 测量人体身高、纵向等长度 东华大学硕士研究生学位论文 弹性女裤结构研究与优化 杆状仪( l a r g es h l i d i n gc a l i p e r ) 测量厚度、幅度 滑动仪( s h l i d i n gc a l i p e r ) 测量小范围的宽度 触角仪( s p r e a d i n gc a l i p e r ) 测量厚度 卷尺( m e a s u r i n gt a p e r ) 测量周长等 角度仪( g o n i o m e t e r ) 测量肩斜度、背部倾角等各种角度部位 2 4 3 测量部位 本研究主要测量女下体净尺寸，由于人力、财力和时间的有限，选取1 7 个 主要指标，见下表。 表2 - 1 静体测量指标 纵向身高腰高臀高立裆( 腰高一会阴高)膝高小臀高( 臀高一会阴高) 横向腰围臀围大腿围小腿围膝盖围臀宽臀厚腹臀宽 其它 通裆长臀凸倾斜角臀沟倾斜角 其中，立裆、小臀高、臀凸倾斜角和臀购倾斜角都是通过间接测量计算得到的。 2 4 4 样本数量的确定 根据传统的数理统计理论，人体测量的样本量应该为3 0 0 人左右 4 1 。 但是根据灰色模型理论，并且考虑到人力、财力方面的限制，本文只采集1 5 个 测量对象，有效样本为1 2 个。此外，本研究从标准体出发，为了保证样本的集 中性，选取的实验对象均满足条件：身高1 5 8 1 6 2 c m 、臀围9 0 c m 左右。具体数 据见附录3 。 由表2 - 2 可知，样本均值与国标比较接近。 表2 - 2 均值与国标比较表 身高( c m )腰围( c m ) 臀围( c m ) 国标 1 6 06 89 0 均值 1 5 9 3 56 6 7 68 9 1 6 2 5 女下体静态数据的分析 2 5 1 灰色关联分析 由于人体的纵向尺寸与身高相关，下体的围度方向的尺寸与臀围相关【2 1 ，此 外腰围也是下体重要的围度因子，因此本文主要分析下体各部位尺寸与身高、腰 1 2 东华大学硕士研究生学位论文弹性女裤结构研究与优化 围、臀围的关系。 表2 3 下体各测量指标与身高、腰围、臀围之间的关联度分析结果 身高腰围臀围 身高 0 3 6 0 60 4 4 7 0 腰高 0 7 4 5 00 3 5 6 10 4 6 4 6 臀高0 6 3 2 2 0 3 5 0 4o 5 1 5 9 膝盖高 0 5 2 3 90 3 7 3 20 5 4 5 5 腰同 0 3 6 0 6o 5 0 1 8 臀围 0 4 4 7 0o 5 0 1 8 火腿围 0 4 7 5 30 4 2 0 50 5 6 8 3 膝盖围 0 4 9 0 90 4 7 6 80 4 9 8 5 小腿嗣 0 4 5 5 70 4 6 4 30 5 4 9 3 脚踝围0 4 3 0 2o 5 1 1 50 5 0 6 0 通裆长 0 4 5 7 30 4 6 4 00 5 3 9 5 立裆 0 5 8 9 00 3 9 3 00 4 6 4 8 腹臀宽 0 4 9 6 40 4 1 5 00 6 2 0 0 臀沟角0 3 9 9 30 3 4 9 70 5 0 4 1 臀凸角 0 4 0 2 60 3 9 8 50 4 9 3 6 表2 3 是根据公式( 2 1 ) 、( 2 - 2 ) 计算所得的各测量指标与身高、腰围、 臀围之间的关联度分析结果。由表格数据可知腰高、臀高和膝盖高都与身高的关 联度最大，说明它们都与身高的关系密切；大腿围、膝盖围以及小腿围都与臀围 关系密切，而脚踝围与腰围关系比较密切；通裆长与臀围相关度较高，表明通裆 长与臀围的关系比较密切，而通裆长与身高及腰围的关联度差异不是很大。立裆 与身高关联度最大，其次是与臀围，说明立裆与身高和臀围的关系都比较密切： 腹臀宽与臀围关联度最大，则说明其与臀围关系密切。小臀高与臀围关联度较大。 臀沟倾斜角、臀凸倾斜角与臀围的关联度相对较大。 臀部是下体的关键部位，因此分析臀部各测量指标的关系也是比较重要的。 臀部各测量指标包括：臀围、臀宽、臀厚、腹臀宽、立裆、通裆长、臀沟倾斜角、 臀凸倾斜角。在女裤结构设计过程中，除了腰围和臀围以外，立裆、通裆长和腹 臀宽也是相当重要的，它们直接关系到裤装的合体与舒适性。 东华大学硕士研究生学位论文弹性女裤结构研究与优化 表2 _ 4 臀部各测量指标关联度分析结果 关联度臀闹臀宽臀厚腹襻通裆立裆小臀臀凸 臀沟 宽长高 角角 臀围 0 6 2 0 00 5 3 9 50 4 6 4 80 6 3 4 10 4 6 1 0 0 5 0 4 10 6 7 8 20 7 3 3 0 臀宽 0 6 7 8 20 5 7 0 9 0 5 4 7 8 0 5 2 6 7 0 4 8 7 6 0 6 2 5 9 0 4 2 4 4 0 4 6 9 6 臀厚 0 7 3 3 00 5 7 0 90 6 8 4 70 5 6 4 00 4 9 9 20 6 0 5 00 5 3 0 90 4 6 4 5 腹臀宽 0 6 2 0 00 5 4 7 80 6 8 4 70 5 3 2 10 4 9 0 20 5 9 4 40 4 5 7 10 4 2 7 l 通裆长0 5 3 9 50 5 2 6 70 5 6 4 0 0 5 3 2 10 5 5 2 10 5 8 8 60 4 6 4 80 5 1 4 8 立裆 0 4 6 4 80 4 8 7 60 4 9 9 20 4 9 0 20 5 5 2 l0 5 6 9 30 4 4 5 40 4 9 2 1 小臀高0 6 3 4 10 6 2 5 9 0 6 0 5 00 5 9 4 40 5 8 8 60 5 6 9 30 4 5 7 60 4 6 4 9 臀凸角 0 4 6 1 00 4 2 4 40 5 3 0 90 4 5 7 l0 4 6 4 8 0 4 4 5 40 4 5 7 60 6 7 5 1 臀沟角 0 5 0 4 l0 4 6 9 60 4 6 4 50 4 2 7 l0 5 1 4 80 4 9 2 10 4 6 4 90 6 7 5 l 表2 4 是臀围、臀宽、臀厚、腹臀宽、立裆、通裆长以及小臀高、臀沟倾斜 角与臀凸倾斜角之间的关联度分析结果，由此可知，臀宽和臀厚都与臀围有较高 的关联度；臀厚与腹臀宽有较高的关联度；通裆长与立裆有较高的关联度。小臀 高与臀各部位的关联度都比较高，尤其与臀围关联度最大。臀沟倾斜角与臀各部 位的关联度的差异较小，与臀围的关联度相对较高，臀凸倾斜角与臀各部位的关 联度也比较接近，与臀厚的关联度相对较大，并且臀沟倾斜角与臀凸倾斜角之间 的联系也比较密切。 2 5 2 下体g m ( o ，h ) 模型建立 首先对实验数据进行预处理，及累加计算5 1 ，然后进行数据分析。 由于人体的纵向尺寸与身高相关，下体的围度方向的尺寸与臀围相关嘲，而 且身高、臀围尺寸在测量中最易获得，也是国标中人体下体的常规数据项目。 为了选取合适的下体g m 模型，本文分别以h = 2 和h = 3 ，建立一个以身高 或者臀围，以及身高与臀围为基本部位变量输入，其它部位变量为输出的人体体 型的两个灰色模型，即g m ( 0 ，2 ) ，g m ( o ，3 ) 模型。 g m ( o ，3 ) 的数学模型为： x d = 6 2 x ，+ b 3 x 5 ”+ 口 式中：x l 一输出变量，即待模拟的人体各部位变量 x 2 输入变量，即身高 1 4 东华大学硕士研究生学位论文 弹性女裤结构研究与优化 x 3 输入变量，即臀围 参照g m ( o ，h ) 模型的求解方案，可以找到g m ( 0 ，3 ) 模型的数据矩阵 b 及参数项向量y n ，分别表示如下： b = x 乳1 ) x 乳2 ) x 1 0 ) ( 1 2 ) 儿= i x ：。( 2 ) ，0 。( 3 ) ，( 1 2 ) 】r 计算可得参数向量a a = ( 6 2 ，b 3 ，口) r = ( b7 b ) - 1 b7 1 儿 将参数列中的各个参数值代入g m ( 0 ，3 ) 模型中，即有方程( 2 - 4 ) 和( 2 5 ) ， 便可以求得各测量部位的模拟值。 x f l ( 七) = b 2 x ；i + b a x 5 1 ( 后一1 ) + 口 ( k 手2 ，3 ，n )( 2 4 ) x f l ( 1 ) = x f 0 ( 1 )( 2 - 5 ) 同理可得，g m ( 0 ，2 ) 数学模型。 x f l ( 七) = b 2 x 5 1 ( 七一1 ) + a ( k = 2 ，3 ，n )( 2 ：- 6 ) x f l