（服装设计与工程专业论文）青年女性针织保暖内衣压力舒适性研究.pdf

浙江理t 大学硕士学位论文 t h es t u d yo f p r e s s u r ec o m f o r to fy o u n gw o m e n t h e r m a lk n i t t e d u n d e r w e a r a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，u n d e r w e a ra sas p e c i a ls p e c i e so ff a s h i o nf a m i l y , d e v e l o p e dr a p i d l y , a st h e k n i t t e df a b r i cw i t hg o o dv e n t i l a t i o na n dm o i s t u r ea b s o r p t i o n , f l e x i b i l i t ya n ds t r e t c h i n go fg o o d q u a l i t y , s ot a k ec o m f o r ta n da c c o u n t e df o r9 0p e r c e n to ft h el i n g e r i em a r k e t ，b u tp e o p l ew h o l o v et h ek n i t t e du n d e r w e a rc a l ln o ti g n o r et h ep r e s s u r eo ft h e i rc o m f o r t f o rt h i sr e a s o n ，t h i s p a p e ra t t e m p t st oc a r r yo u tac o m p r e h e n s i v ea n a l y s i so ft h es t u d yo nt h ec o m f o r t a b l ep r e s s u r e o fc o m m o nt y p eo fk n i t t e du n d e r w e a r ，m a k ep e o p l eh a v ea t t e n t i o nt ot h ep r e s s u r ec o m f o r to f k n i t t e du n d e r w e a r , a n dp r o v i d eag u i d a n c et ot h eu n d e r w e a rm a n u f a c t u r e r sd e s i g np r e s s u r eo fa g o o dp e r f o r m a n c ea n dc o m f o r t a b l ek n i tu n d e r w e a rp r o d u c t s t h i sa r t i c l ef u s tm a k eas u m m a r yo fr e s e a r c ha b o u tt h ep r e s s u r eo fc o m f o r ti nr e c e u ty e a r s ， t h e no b j e c t i v es t u d yo fs t r e s st e s t i n gt e c h n o l o g ya n dt h es u b j e c t i v ee v a l u a t i o no ft h et e c h n o l o g y d e s c r i b e di nd e t a i l o nt h eb a s i so fl e a r n i n gf r o mt h ep a s te x p e r i e n c ea n dm a k eas u m m a r yo f s h o r t c o m i n g s ，w ed e s i g nac o m b i n a t i o no fp r e s s u r ee x p e r i m e n t s o nt h ev a l u eo ft h et e s t o b j e c t i v ea n ds u b j e c t i v ee v a l u a t i o no fa s e n s eo fp r e s s u r e s e c o n d ，t h ec u r r e n tp r e s s u r ef o rc o m f o r tr e s e a r c hf o c u s e do ns t a t i cc o n d i t i o n s ，i ti sv e r y f e wa b o u tt h ed y n a m i cp r e s s u r e ，d e s i g nas e r i e so fs t a t i ca c t i o nc o r r e s p o n d i n gt ot h ed i f f e r e n t p a r t so ft h eb o d y , u s i n gp r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ，s u m m a r i z e dt h eo v e r a l lp r e s s u r e c h a n g e si nd i f f e r e n tp a r t so ft h eb o d ym o v e m e n t s ，t h i sa p p r o a c hc a nb ev e r yg o o dt or e v e a lt h e b o d y sm o v e m e n t a n dt h ec o r r e s p o n d i n gp r e s s u r eo nt h ed y n a m i cc h a n g e so fc l o t h i n g w eh a v e a l s od e s i g n e das e r i e so fd y n a m i cm o v e m e n t sa n dt e s tt h ec o s t u m e sd y n a m i cp r e s s u r e ，d e s p i t e t h ec o n s t r a i n t so ft e c h n i c a le q u i p m e n ta n dh u m a na c t i v i t i e s ，t h ec o m p l e x i t yo ft h ei m p a c to f d y n a m i cg a r m e n tp r e s s u r et e s tm a yb er e l a t i v e l yl a r g ee r r o r , b u tw es t i l lr e c e i v e dt h ep r e s s u r e c h a n g el a wi nt h ed y n a m i cc o n d i t i o n s t h e n ，w em a k eaa n a l y s i sf o rt h es u b j e c t i v ee v a l u a t i o no ft h ep r e s s u r ev a l u e ，w ef o u n d t h a tt h es u b j e c t i v ea n do b j e c t i v ev a l u ei st h es a m ep r e s s u r eo nt h eu n d e r w e a ro ft h es t u d y , b u ta s e n s eo fs u b j e c t i v ea n do b j e c t i v ee v a l u a t i o no ft h ep r e s s u r eo nt h ep r e s s u r et e s tr e s u l t sa r en o t c o m p l e t e l yl i n e a rc o r r e l a t i o ne x i s t s ，t h es e n s i t i v i t yo ft h eh u m a nb o d yo nt h ep r e s s u r e 浙江理工大学硕士学位论文 v a r y t h r o u g ha n a l y s i s ，g i v i n gt h eb o d yo ft h ep r e s s u r e - s e n s i t i v ep a r t so fu n d e r w e a r a g a i n ，w ec o m b i n e dt h eo b j e c t i v ea n ds u b j e c t i v ee v a l u a t i o no f t h ep r s e s s u r ev a l u e ，u s i n g t h er e g r e s s i o na n a l y s i sm o d u l eo fs p s ss o f t w a r e ，w eb u i l tt h em o d e lb e t w e e no b j e c t i v ea n dt h e s u b j e c t i v ev a l u eo ft h eh u m a np r e s s u r eo nt h ed i f f e r e n tp a r t s ，i nt h ec h e s t ，w a i s th i g hc o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n te x i s t ，m o d e lh a v eb e t t e rr e s u l t s f i n a l l y , u s i n gt h ea r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r km o d u l e s ，w et r a i n e ds a m p l ea n dp r e d i c t e d a n dm e a s u r e dv a l u e sb yr e g r e s s i o na n a l y s i s ，r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ea r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r k h a sav e r yg o o da p p r o x i m a t i o na b i l i t yt of i tn o n l i n e a rf u n c t i o n , s t r o n gs t u d yf e a t u r e s ，i nas t a t e o fs t r e s s ，o nt h eb a s i so f o b j e c t i v ev a l u e ，w ec a nf o r e c a s tas e n s eo fp r e s s u r eo nt h es u b j e c t i v e a s s e s s m e n to ft h ev a l u e ，g o o dr e s u l t sh a v eb e e na c h i e v e d ，a r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r k si nt h e c o m f o r to fp r e s s u r eo nt h ef o r e c a s th a ss o m ep r a c t i c a lv a l u e k e yw o r d s ：k n i t t e du n d e r w e a r ；p r e s s u r ec o m f o r t ；p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ；r e g r e s s i o n a n a l y s i s ；a r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r k 浙江理工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。 学位论文筘者笔名：薰恒 日期：矽。c 7 年多月加日 浙江理工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。本人授权浙江理工 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。 本学位论文属于 保密口，在 不保密 学位论文作者签名：黄罹 日期：加1 年3 月如日 年解密后使用本版权书。 指导教师签名：寺矗e z ， 日期：o0 7 年弓月j p 日 ， 浙江理工人学硕士学位论文 1 1 研究背景和意义 第一章绪论 经济的发展和生活水平的提高，使人们越来越注重对生活品质的追求，服装作为与 生活息息相关的物品，无疑也是展现生活品质的重要部分，这种品质不仅体现在对服装 美的追求、更重要的是对服用服装过程中的内在的舒适性也提出了更高的要求。 内衣作为时尚最重要的元素之一，是关爱女性最直接的产品，也是长期被忽视的产 品。中国人内敛含蓄的消费心态使得长期以来，我们国家在内衣消费市场发展缓慢，特 别是在1 9 9 8 年以前，平均每名女性每年只有3 5 元人民币的花在内衣上，只占总服装消 费的5 ，远低于世界水平，而国际平均水平一般在1 0 - 3 0 间，我国的内衣市场还 有很大的发展空间。进入新千年以来，我国的内衣市场逐步繁荣，规模年增长率均保持 在1 0 以上，内衣业也将成为我国服装界最具发展前景的行业之一【1 】【2 】。 内衣贴身穿着的特点使得用于内衣的面料在手感、透气吸湿、柔软舒适、弹性和保 形性上有着比普通服装更高的要求。而且在穿着过程中应具有良好的压力舒适性，即满 足身体活动自如。针织物特殊的组织结构，柔软、透气、弹性、延伸性好的特性，恰好 满足了这些要求。 针织产品在中国已经百余年生产历史，针织产品也从最初单一的内衣品种发展到 今天的t 恤衫、运动服、休闲服、袜子、装饰布等多个品种的系列产品，然则，还是针 织内衣发展速度最快，是针织产品中最主要的品种，几乎占据了内衣产品中9 0 的市场， 在人们的生活中受格外的关注【3 1 。 针织面料良好的弹性和回复性能使得它成为贴身内衣制作材料的最好选择。但同 时，也带来了一个新的问题，过高的弹性对于人体皮肤产生压迫，影响人们的穿着舒适 性，这就提出了针织内衣压力舒适性的问题。 目前针对压力舒适性的研究中，基本都是围绕高弹和功能性服装展丌，实际上，对 直接贴伏于皮肤的内衣，压力舒适性作为非常重要的一个因素，内衣又是人体的第二肌 肤，内衣的健康舒适与人体健康是如此息息相关，因此，传统内衣压力舒适性的问题其 实是很值得我们去研究关注的，事实上，也并非只有那些高弹性服装影响人体压力穿着 舒适性，常见针织内衣如果在款式、号型、结构设计上不合理的话，都会使得穿着状态 之下的服装产生不合理的压力作用f 人体，在动态条件下，还会加重这种感觉，不利于 浙江理： 大学硕士学位论文 消费者的健康，因此，无论是从指导服装设计生产的角度，还是从培养消费者正确科学 的着装习惯角度，常见型针织内衣的压力舒适性都是有意义的 4 1 ，因此，本课题将围绕 常见型针织内衣的压力舒适性来展开研究，同时将侧重点放到内衣动态压力舒适性的 研究上。 1 2 本课题的研究内容 本课题主要从以下几个方面展开。 1 分析压力和压力舒适感觉的产生，从物理、生理和心理三个角度出发，阐述压 力舒适性研究的方法。使针织内衣压力舒适性的研究更有针对性。 2 对国内外压力舒适性的研究现状及当前研究进展进行回顾，总结经验和不足， 为本课题的研究工作提供有益的启发。 3 以青年女性针织保暖内衣为研究对象，借助日本a m i t e c h n k 公司开发的 a m i3 0 3 7 系列的气囊式服装压力测试仪，设计服装穿着试验，关注人体在穿用针织内 衣后，在静态和运动过程中对人体产生的客观压力进行测定，以研究内衣在穿着状态下 的服装压力变化规律。 4 以调查问卷的形式，借助心理物理学，对人体穿着内衣后静态各种运动过程中 内衣所产生的压力舒适性进行主观评价，以期研究客观压力值与主观评价值之间的关 系。 5 从客主观相结合的角度出发，对客观压力测试值和主观压感评价值建立数学模 型，利用内衣的客观压力值来预测人体着装后的主观压力舒适性感受。 本论文研究的技术路线如图1 1 。 1 3 本课题的创新点 本论文的创新点在于。 1 进行静止姿态下的压力测试，运用主成分分析方法提取人体不同姿态下的压力 的变化规律，来研究人体不同动作对服装压力的影响。 2 进行了动态服装压力变化的规律的分析研究。 3 利用回归分析和人工神经网络进行压力值与主观压力感受之间的建模，在模型的 构建和预测上有了取得比较好的效果。 2 浙江理t 大学硕士学位论文 压力测试部分ni 主观压力感评徐 ： q ： a ) 人体样本和测 实验部份 曲主观实验技术与 试用内衣的选择心理量表的确定 b ) 测试点和测试b ) 压感的评价以部 动作的确定 位为单位测试动作从 c ) 气囊式压力测 n 压力测试部分中选取 试仪测量着装压力 、 c ) 受试者根据压感 r 进行主观打分 数据处理舒份 ； 主主 ? 压力钡4 试结暴分柝 ：主观压力感评价结果 曲基于主成分的静态动作 ，分析 压力变化规律的提取 r 人体各部位的主观压 b ) 动态服装压力的变化规 ： 力感分析 律 ! 主客观相结合分析 j a ) 基于回归分析的 压力舒适性主客观相 结台评价 b 1 基于人工神经网 络的压力舒适性主客 观相结合评价 1 4 论文的组织结构 图1 1 论文研究技术路线 本文的组织结构可描述如下： 第一章：绪论。主要阐述课题的背景，课题研究的内容、创新点和意义。 第二章：国内外相关研究现状回顾。主要回顾国内外研究现状并指出当前研究的经 验和不足。 3 浙江理： 人学硕士学位论文 第三章：服装压力舒适性研究的理论基础。分析压力和压力舒适性的产生及影响机 理，对客观和主观实验技术进行了详细的阐述。 第四章：实验设计。在探索性实验的基础之上制定完善的压力值测试和主观压力感 评价方案，进行j 下式的实验。 第五章：数据处理与结果分析。主要进行数据分析和处理，分为三个模块处理：一 是用主成分分析等方法研究静态和动态压力分布和变化的规律。二是分析主观评价中受 试者对压力感的评价情况。三是通过回归分析和人工神经网络建立客观压力值与主观压 力感受之间的模型。 第六章：结论与展望。总结本论文的研究成果，指出局限之处，并明确了下一步工 作的研究方向。 4 浙江理工人学硕士学位论文 2 1 国外研究现状 第二章国内外相关研究现状回顾 2 1 1 国外早期学者的研究工作 与国内相比，国外针对压力舒适性的研究开展得比较早，早在六十年代，就有学者 考虑服装压力的影响因素。不过，实际上压力舒适性受到广泛的关注，是在弹性面料开 始兴起之后。w m k i r k 是最早关注弹性面料压力的学者，1 9 6 6 年就发表了有关织物的 延伸性、人体尺寸和服装合身性之间的关系。 随后，s a l i mm i b r a h i m 在1 9 6 8 年开始研究保型性服装的机械性能，并自行搭建可 连续测量服装压力的装置，其中的压力传感器直径为0 5 c m ，可置于人体与服装之间， 测量精度较高，压力值与主观评价值吻合良好，据此，引入了服装压的概念，并给出了 服装压、服装穿着外轮廓、人体在行走时的震颤情况的测试方法。第一次提出了动态服 装压的概念【5 】【6 1 。 1 9 7 4 年，m a r k s 用一弹性材料制作的带子围在身体的某一部位并拉伸，从而估计出 不舒适压力的最低限度，并对舒适的程度进行判断，他们发现如果起初有些不适，一段 时间后就会感觉好些：如果起初非常不适，那么随着时间的推移就会变得无法忍受。不 舒适的临界压大约为7 0 9 9 m 2 ，它与皮肤表面毛细血管的血压平均值8 0 9 m 2 相接近【7 1 。 1 9 8 5 年，e l i z a b e t hm c r o w t h e r 对适体的全棉牛仔裤的穿着舒适进行了探讨【引。 2 1 2 近十余年来国外学者的研究 近十年以来，针对服装压力舒适性的研究以日本的学者居多。 1 9 9 5 年n o r i k oi t o 等人和h a r u m im o r o o k a 等人探讨了织物的物理性能和紧身短裤 的穿着舒适性之问的关系【9 】1 1 0 】。a y a k oi n a m u r a 等人则研究了紧身短裤的穿着舒适性与 织物的物理性能之间的关系。 1 9 9 7 年，k a z u y a 1 1 】等人和h a m k om a k a b e 【1 2 1 等人研究并讨论了西服舒适性和服装 压的关系。同年，r 本中桥美幸与诸桥晴美等人研究了穿着连裤袜时腿部所受压力与年 龄之间的关系结果表明：随着年龄的增大，人体腿部的受压变形会增大，但压力恢复能 力降低，对压力的敏感程度也随之降低【1 3 】。 1 9 9 8 年，l i 等人研制了一个新的生物力学模型来描述和模拟穿着运动文胸时的服 装压力和应力一应变分布，该模型具有较好的预测能力【1 4 - 1 引。 1 9 9 8 年，t o y o n o r in i s h i m a t s u 等人利用了具有弹性的光纤纤维制成的压力测试仪进 s 浙江理t 大学硕士学位论文 行男袜的压力测试与主观评价舒适感的综合性研究。，它的工作原理是：采用发光二极 管，发出的光通过直径3 0 r a m 弹性光纤( b r i d g e s t o n e 公司产0 5 1 0 1 型，由核心、覆层和 外层三部分组成，再加用于传输的光电波导) 反射折射，接着传出的光电能量被光电池 探测器接收，再通过放大器放大和滤波器滤波，最后伏特计上的读数就是此时袜子的压 力值大小【1 9 1 。 2 0 0 0 年，n a k a h s h i m 等人对腿部舒适服装压进行了评估，得到了临界服装压和舒 适服装压【2 0 】。 2 0 0 1 年，h a r u m i m 、m i y u k i - n 等学者对若干个穿上泳衣的年轻女性在静止站立的 条件下，进行了心跳速度、血压、表皮血流速度及应急反应的测试。当试验对象穿上泳 衣之后，血压升高，心律降低，氧气吸入量和交换量都有所减少。他们得到的结论是： 当服装压低于1 o k p a 时，她们的心脏功能得到加强，工作效率得到提高：但是在身体的 某些部位加了较高的服装压的情况下，当解除服压之后，试验对象体表血流向四肢的速 度以及血压回复的速度减缓，从而揭示了不当的服装压力对人体存在着不良的影响【2 1 1 。 2 0 0 2 年，o k a b e k 、s u g i t a - a 等人对穿了紧身腰带的试验者的心跳等生理情况进行 了测试分析，发现了紧身腰带对于试验者的生理有直接的影响【2 2 1 。 2 0 0 3 年，n a k a h a s h 等人研究了连裤袜的服装压与人体生理循环系统的影响。通过 控制线圈长度调节压力值，研究各生理值如血液的流速、大腿外表皮温度、心率的变化， 认为穿着高压力的连裤袜时，可能会减缓血液循环，心率和温度等生理特征【2 3 1 。 2 0 0 4 年，y u w 与f a n 等人建立了用于服装压力舒适性研究的个体假人模型。作者 用石膏法对人体进行取模，分别采用适当的材料模拟人体骨骼、软组织与皮肤 2 4 1 。 2 2 国内研究现状 国内学者对于服装压力舒适性的研究起步较晚，相关研究成果较少，目前部份院校 如香港理工大学，东华大学等取得了一些经验。 1 9 9 5 年，沈大齐，竺素丹进行了医用弹力袜的研究，提出适当的压力能压瘪浅静 脉来治疗下肢静脉曲张，据此，研究了腿模周长、线圈周长和袜筒压的关系，并作出了 腿模周长和、线圈长度和袜筒压力的三元回归方程，在测得患者足靴区的周长后，可以 求出线圈长度，进行弹力袜的设计编织【2 6 1 。 原西北纺织工学院的由芳，张欣对紧身服的宽裕量及弹性模量与服装压感的关系展 开了研究，通过设计一组服装用于穿着实验，对不同尺寸、不同弹性的紧身长裤进行了 6 浙江理上人学硕七学位论文 主观压力感评价，并测量了服装压力值、服装宽裕量，通过回归分析，作出利用宽裕量 预弹性模量来预测服装压感的回归方程，在一定的条件之下，达到了较好的效果2 7 1 。 王小兵、姚穆探讨了服装压对体育防护用品运动功能及穿着舒适性的影响，通过在 对各种体育防护用品穿着时的服装压与主观感觉进行了系统的测试，得甘 运动状态下， 人体各部位的舒适服装压力范围和最大可承受的压力极限，对于体育防护用品的设计生 产有很好的借鉴作用【2 8 l 。 2 0 0 4 年，占辉与徐军对由美国t e k s c a n 公司研制的测量服装压力f l e x i f o r c e 传感器 进行了评价，并通过对f l e x i f o r c e 的漂移、重复性、线性度、迟滞差、曲面作用等静态 特征进行测试，从而判断得出f l e x i f o r c e 传感器适合静态状态下的平面测量以及半径大 于3 2 m m 的曲面测量 2 9 1 。 东华大学，张文斌、大野静枝( 日) 从环境人体工学角度出发，进行了男体下体着 衣状态的运动强度分析，通过不同状态之下的安静、运动状态的对比实验，主要分析人 体各项生理指标的变化，从中得出影响运动舒适性的因素【3 0 】。 2 0 0 0 年张文斌等人又进行了裤装穿着拘束感的相关因子分析的研究工作，这次分 析了服装压、拘束感、脉拍、耗氧量及能量代谢与服装宽松量之间的变化规律，得到了 决定裤装穿着拘束感的若干相关因子的回归关系，相对前面的研究已经更深入了一步 3 h o 北京服装学院王晋子等利用美国t s 公司开发的压阻效应型压力传感系统，对青年 女性内衣的压力舒适性作了小样本研究，主要从主观心理和客观测试两个方面展丌研 究，描述了青年女性内衣穿着状态下的压力分布，在客观测试和主观测试中建立了初步 的联系，并得出人体基本舒适的压力区间约为2 2 0 0 , 3 0 0 0 p a 左右【3 引。 东华大学陈娟红等，开发了基于虚拟仪器的压力测试系统，并用这一系统对针织物 及其服装压的进行了测试，测试方法是将织物裁剪成筒状物套在模拟的人体四肢圆柱形 模型上，进行间接测量，建立了服装压力与织物参数之间的关系 3 3 1 。 2 3 当前研究的经验和存在的问题 自上个f h = 纪六十年代以来，各国学者对压力舒适性进行了广泛的研究，得到了许多 有益的经验，其中不乏有富有创建的突破和进展。纵观前人的研究工作，主要特点如下： 1 随着测试仪器科学的发展，关于客观压力的测试技术已经比较成熟，因此，服 装压力舒适性的研究重点可以从压力测量技术和器材的研究中转移开来。 7 浙江理t 大学硕十学位论文 2 由于人体服装结构的复杂和运动特征的无规律性，对于动态服装压力研究得比 较少，主要研究都集中在静态服装压力的研究上。 3 在研究过程中，将服装上k 力、试穿者感受、服装的结构、服装款式号型、织物 性能、人体结构进行系统的研究者还| 匕较少。 4 最早压力舒适性的研究就是围绕弹性面料应用的过程中提出来的，因此，对于 压力舒适性的研究中，针对高弹、医用、军用、小件服装等特殊非普通类服装的压力舒 适性研究最多，很多研究者却忽视了常见服装的压力舒适性研究。 8 浙江理工大学硕十学位论文 3 1 压力的产生 第三章服装压力舒适性研究的理论基础 人体在着装状态下，皮肤与服装的动态接触，使得而料施力于体表，刺激皮下神经 末梢为人体感知后，就产生了服装压力。服装压力主要有两个方面：重量压和束缚压。 面料本身重量作用于人体就产生了重量压。人体在着装状态下，肩部和腰节处将分 别承担上衣和下衣的主要重量。 着装状态下，由于人体结构影响，服装与人体进行动态磨合过程中，面料需要变形 或相对滑移来适应，从而产生拉伸、剪切等应力，作用于皮肤就产生了束缚压。束缚压 跟人体结构，运动状态、服装结构和性能密切相关，是服装压力的主要来源和压力舒适 性影响的主要因素【3 4 】。 3 2 压力舒适性的产生 压力舒适性产生于人体胡艮装环境这一相互作用的开放系统中，多因素的动态交互 影响决定了着装者的舒适状态，产生流程具体如下： 1 物理过程。服装压力是通过面料施加于人体皮肤的，这是人体评价压力舒适性 的物理信息的来源。 2 神经生理过程。皮肤等身体器官接受压力刺激信号，通过神经生理学机制传送 至大脑中枢。 3 生理过程。在环境、服装和人体相互作用的系统中，人体的新陈代谢，体温调 节等各种生理活动，对人体的神经系统感受和传递外界压力刺激施加影响。 4 心理过程。由神经生理感觉信号引发、由大脑作出判断的活动过程，通过对照 过去的经历和内心愿望，评估和权衡各种感官知觉而形成主观感觉和偏好。 这4 个过程同时发生，并且相互影响，压力舒适状态是在所有这些物理、生理、和 心理过程的综合基础上，由着装者作出的主观感知和判断。图3 1 是压力舒适性的主观 感觉流程图【3 5 】。 9 浙江理j 二人学硕士学位论文 3 3 压力舒适性的研究方法 图3 1 压力舒适性的主观感觉流程图 从服装压力的产生和压力舒适性的产生过程看，人们对着装状态之下的压力舒适性 感觉由物理、生理和心理三个环节共同的决定，因此，针对压力舒适性的研究也必须从 客观压力和心理感知两方面来共同展开。因此，本课题针对压力舒适性的研究中主要用 主客观评价相结合的方法展开。客观压力由压力测试仪器测定，主观评价以人体着装试 验为主，制定评价标尺，由受试者对压力感进行主观评判。 3 3 1 压力测量实验技术 压力值的测量需要借助压力测试仪器，是压力舒适性定量分析的依据，其中，压力 的测量又分直接测量法和间接测量法【3 6 1 。 1 间接测量法 间接测量法包括石膏法和理论计算法，只用于静态服装压力测试。 ( 1 ) 石膏法：用石膏或合成树脂，做成模拟胸、肘和膝盖等部位的模型，在拱起处 打孔，贴置拉伸应变式触力传感器，测定服装该部位的压力。 ( 2 ) 理论计算法：人体穿着服装做各种动作时，服装会沿纵向、横向和斜向伸长和 变形，理论计算法就是由各个方向上的伸长变形和曲率推算服装压力。 2 直接测量法 通过仪器直接测龟作用于人体体表皮肤的压力，传统的主要有流体压力法和电阻 1 0 浙江理工人学硕十学位论文 法，随后开发了气囊式压力测试法，弹力光纤压力测试法以及智能化的虚拟仪器测量技 术。 ( 1 ) 流体压力法 流，本压力法分为水银压力计法和水压力计法。主 要原理：接触面积约2 0 e r a 2 扁平的椭圆形橡皮球为感应 部位，橡皮球的一端连接橡皮管，另一端连接u 形管， 将内置水或空气的橡皮球插入衣服内，读取u 形管内两 侧水银柱或水柱的高度差，即为所测的服装压力( 见图图3 2 流体压力法测定服装压 3 2 1 。 ( 2 ) 电阻法 金属电阻应变片式传感器：将应变片式触力传感器粘附于拟测部位，服装压使应 变片产生变形，把压力的变化作为电阻、电压的变化检测出来。 半导体应变片式压力传感器：在线性度、抑制温漂等方面优于金属电阻应变片式， 能够实现低压下的高精度测量。 ( 3 ) 气囊式压力测试法 该方法结合了流体压力法和电阻法的优点。其基本原理：在拟测部位放上很薄的气 囊，通过与气囊连接的半导体应变片式压力传感器的电阻变化，测量着装状态下的服装 压力。其优点是受人体的结构、服装材料的延展性与刚柔性的影响小，定量程度高，且 能进行一定程度的动态测量。 日本a m i 公司应用该原理开发了a m l 3 0 3 7 系列气囊式服装压力测量系统，得到广泛 的应用。本课题主要采用该系统进行服装压力的客观测量，具体将在第四章实验中介绍。 ( 4 ) 弹力光纤压力测试系统 弹力光纤压力测试系统可以用来测量袜口的压力。测量时弹力光纤放在丙烯酸管和 袜口之间，由氦氖激光发生器产生入射光，进入光纤并反射回核心，当弹力光纤被外力 扭曲变形时，通过核心的射线数量就会变化而外射的光线数量相应减少，其外射光线通 过硅胶探测元件转换成电能，其电信号强度通过伏特计测量，弹力光纤的输出电压由光 电二极管、放大器、记录器读出。弹力光纤输出电压与外力的相关性较好，光纤传感器 结构简单，灵敏度高，动态范围大，便于实现与计算机系统结合，适合于服装压力的测 量。 ( 5 ) 智能化的虚拟仪器测量技术 1 l 浙江理工大学硕+ 学位论文 美国n i 公司开发的l a bv i e w 虚拟仪器是一个图形化的开发环境，带有大量内置功 能，能完成仿真、数据采集、仪器控制、测量分析和数据显示等任务。由于人体曲面复 杂，动态服装压力的测量很困难，基于虚拟仪器技术的压力测试系统可精确测量着装人 体运动时的服装压力变化情况，较直观地实时再现服装压力。目前，这种虚拟仪器是现 代仪器发展的新方向，且占世界仪器市场的1 0 左右。 3 3 2 主观压力感评价实验技术 人体着装的压力舒适程度是人体对压力的主观心理感受过程。对压力的主观评价， 是在参照以往感觉形成的一系列概念的基础之上的，与主观测量对应的是客观测量准确 而且可重复性高，但它不能完全替代涉及人的主观感觉的性能测试。因此主观评价实验 技术的发展也至关重要。 1 心理物理学 心理物理学是描述感觉意识经历和外界物理刺激间数学关系的的科学，由 f e c h n e r l8 6 0 年创造。 1 8 3 4 年e r n s tw e b e r 提出了刺激阈限( 印) ( 如：刚刚能注意到的差异) 与刺激信号 大小( 印) 成比例。这就是w e b e r 定律，它能表达成： a s p | s p = k 式中：k 是人感觉刺激且辨别感觉能量的常数 w e b e r - f e n c h n e r 认为心理感觉与物理刺激量的对数成正比，即物理刺激强度以几何 级数增加时，心理感觉的增加量以算术级数增加。表达如下： r s = k l o g 印 式中k 为由刺激阈限决定的比例常数。 美国心理学家s t e v e n 发明一种量值估算方法，作为研究主观感觉强度与物理刺激 强度间关系的试验程序，他认为心理量与物理量之间符合幂定律，即心理量和物理量都 按几何级数增长。表达如下： r s = a s ： 式中a 是比例因子；s p 为物理刺激量值，b 为刺激属性的指数特征3 7 1 。 所有这些心理物理学定律都表明：在物理刺激值和一个经历的感觉之间存在一个 1 2 浙江理= 人学硕士学位论文 基本的差别，要具体研究这些差别，还需要通过测量标尺获得心理特征值，与物理测量 值之间建立关系。 2 测量标尺 ( 1 ) 术语 人类对服装和外部环境的感觉涉及到相关的感官过程和业已形成的一系列概念，我 们使用这些概念来表达这些感觉，因为没有物理仪器能够客观地测量着装者的想法与感 受，对一个人观点的直接测量，就需要用到心理学标尺，做判断的过程建立在个别词汇 或语言尺度基础上，这些词语来源于我们的经历或从生活中与他人交流获得。心理学标 尺技术发展很快，产生了很多的研究方法，h o l l i e s 对心理学标尺总结了6 条基本要素 常见公认的需要测量的感官属性。 描述属性的语言( 术语) 。 表示属性水平的评价标尺。 应用比例标尺进行属性测量。 恰当合适的数据处理。 同一属性的心理学标尺和客观测量值的比较。 在着装过程中产生的压力舒适感觉，要想将其量化，在很大程度上依赖于人们在日 常生活中各种人体活动及所经历的环境条件的综合，科研中应用很多的感知术语，较多 的是来自于专家的观点，其实最重要的还是普通消费者的认知，只有消费者才是对舒适 性品质最权威最有效的应答。 ( 2 ) 标尺 心理学标尺是由指定的“数字”组成而赋予物体或事件特征的测量。在社会学及市 场研究中，广泛使用心理学标尺获得消费者的观点、感受来研究某方面的属性，这里数 字的本质含义取决于数字所代表的某测量属性的具体选定原则。不同的数字选定原则， 区分了以下不同的四种测量标尺。 类别标尺：由用于分类物体的数字组成，一个名义数字可作一类的标签，例如： “0 为男性、“l ”为女性。 顺序标尺：由用于划分物体等级的数字或其他象征组成，分等级依照物体特性 及其在特性中的相对位置而定。 区间标尺：由用于划分物体等级的数字组成，属性等级之问具有相同的距离， 但测量的零点和单位均是不同定的，而且是主观的。 1 3 浙江理工大学硕士学位论文 ( 4 ) 比例标尺：代表用于划分物体等级的数字。 各类标尺特性如表3 1 。 表3 1 各类标尺特性 标尺 原则用法可应刚的统计方法 类别决定平等分类运算、众数、百分数、检验、项式检验 分级 顺序决定平等等级中位数、双向方差分析、秩序、相关性其 相对位置他1 卜参数统计方法 区间决定平等 指数 平均差、标准差、全范同统计方法 相对位置态度测量 差异量值知觉 比例决定平等销售、全范围统计方法 相对位置花费、 带有有意义的零许多客观测量 点的差异量值 服装舒适性研究中，四类标尺均有用到，最常用的还是区间标尺，广泛用来状得服 装特性的感觉，国内的舒适感评价领域的研究者多采用5 点法、9 点法和1 1 点法等。 本课题主观评价实验部分即采用区间标尺。 1 4 浙江理t 大学硕 = 学位论文 第四章实验设计 为了获得准确的数据，展开科学的研究，必须进行正确合理的实验设计，本章对仪 器使用、心理量表的制定、测试样本的选取、测试过程设计等准备工作进行了详细的介 绍，主要分压力值的测试和压力感的主观评价两部份来展开。 4 1 内衣压力的客观测试 4 1 1 日本a m l 3 0 3 7 气囊式服装压力测量系统 1 测试原理 本课题的压力测试采用日本a m i 公司开发的a m l 3 0 3 7 系列气囊式服装压力测量系 统进行，测量原理如图4 1 和4 2 ，它是在厚度在3 m m 以下的微小气袋内充入一定量的气 体，粘贴于拟测部位，气袋感应出的服装压力变化信号输入到与其连接的半导体应变片 式压力传感器的输入端，从而压力的变化作为电压的变化被检测出来【3 9 1 。 人 图4 1 气袋传感原理 度_ 3 r a m 图4 2 气袋与主系统 2 仪器特点 a m l 3 0 3 7 系列气囊式服装压力测量系统灵敏度高，可在0 1 k p a 甚至更小的压力下工 作，仪器实物如图4 3 。 1 5 浙江理i 人学硕十学位论文 恤) a m l 3 0 3 7 气囊式服装压力测量仪 ( b ) 气囊充气筒( c ) 4 馕 图4 3 仪器实物凹 4 1 2 测试人员的选择 由丁压力舒适性l ：客脱评价只是研究手段小同，对于测试人员的要求相同，主观评 价依赖丁人的j ：观感觉，要获得满意的槠确度需大量样本，但在客观测试中，由于聚川 的是物理仪器的测量，受土舰条什影响小犬，赴精确度、稳定性和可重复性i - l l 士观评 价要准确的多，鉴于此，这里h 从主观羽4 试人员巾随机抽取6 名受试青进行眶力测试实 验。关于人员选择 j 分在后向的主观评价实验部分42 2 节中有更加详细的说明。 4 1 3 测试用针织内衣的选择 本课题主要研究普通针织保暖内衣的压力舒适性，只注晕内衣住人体穿着后对人体 产生的压力大小，以及在此基础上研究人体对不同h ；力人小做出的舒适性的卡观评价。 周此为了使研究有普越意义，奉研究选用了7 什款式相刚，材料小尽t i 同女f k 针织内衣 作为试穿服装，以期能得到较j 范围的压力数值。；9 1 l | 试州内衣详见表4l 。 4 1 4 测试点和测试动作的确定 4 1 4 l 预试验 服技压力舒适感是在人体与服装的静念贴台和动态磨合过程中产：牛，压力舒适性州 究既嘤考虑静奄合体，又监考虑动态活动自如，l 虮也，小仅需要选择合适的；山测试点 束分析重点l f ；他的压力值人小还要确定枷应的测试动作米f ! j f 究人体不同动作下的爪山 1 6 浙江理- t 大学硕十学位论文 变化。 表4 1 测试用内衣的基本规格 首先在对人体结构、服装结构、人体运动规律的特点有充分了解的基础之上，选取 有代表性的测试点测量人体各部位压力，同时选取日常习惯用动作研究压力的变化规 律。其中的静态动作直接与动态动作所对应的起点、中间所经历的点和止点时的静止动 作相对应，以便后续研究起静动态压力之间的关系。 在此基础之上进行预试验，其目的一方面可以熟悉内衣压力测试的实验过程，另一 方面可以为正式实验选择合适的人体测试点和测试动作。 1 肩、腋、臂部位预试验测试点和测试动作 上肢是人体最灵活、活动性好的部位，在肩腋臂部位初步选取1 0 个测试点，具体 如图4 4 ，2 2 个对应的常见的动作，见表4 2 。 图4 4 肩、腋、臂部位压力预试验测试点示意图 1 7 浙江理工大学硕+ 学位论文 表4 2 肩、腋、臂部位预试验测试动作 部位 静态 动态 肩、腋、臂自然静立 手臂侧上举4 5 。 手臂侧平举9 0 。 手臂侧上举1 3 5 。 手臂侧上举1 8 0 。 手臂侧上举4 5 手臂侧平举9 0 。 手臂侧上举1 3 5 。 手臂侧上举1 8 0 。 手臂前_ 卜举4