基于胸部力學(xué)模型的運(yùn)動(dòng)文胸穿著模擬.pdf

1、女性鍛煉過程中，常會(huì)因?yàn)槿榉看蠓日駝?dòng)而引起乳房不適、疼痛，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p傷乳房組織。一般情況下，運(yùn)動(dòng)文胸都是采用緊身合體的設(shè)計(jì)，并由彈性材料制成，這樣能為乳房提供良好支撐，減少乳房振動(dòng)。當(dāng)乳房振動(dòng)時(shí)，文胸材料會(huì)因拉伸產(chǎn)生壓縮而減小其振動(dòng)位移，然而也會(huì)帶來另一個(gè)問題，乳房的壓力舒適性。不同材料和款式設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)文胸，會(huì)給乳房帶來不同的支撐效果，如果能建立一個(gè)穿著文胸的胸部力學(xué)模型，用來預(yù)測(cè)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)情況下乳房位移變化和乳房表面壓力分布，將

2、會(huì)給運(yùn)動(dòng)文胸產(chǎn)品的開發(fā)帶來很大的幫助。因此，本課題旨在建立這樣的一個(gè)模型。
　　首先，通過SYMCAD三維人體掃描儀系統(tǒng)對(duì)常用三維女體人臺(tái)進(jìn)行掃描，獲取相關(guān)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并利用逆向工程軟件對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理，得到了三維胸部模型的表面體，并從中剝離得到了文胸的幾何模型。在進(jìn)一步的處理中，利用 SolidWorks軟件對(duì)胸部表面體進(jìn)行填充而獲取了胸部的實(shí)體模型。接下來，將胸部實(shí)體模型和文胸幾何模型導(dǎo)入到有限元分析軟件ABAQUS中，并將人體

3、組織的生物力學(xué)特性賦予給乳房，通過對(duì)文胸針織面料進(jìn)行雙向拉伸試測(cè)試獲取的織物力學(xué)性能則被分配給文胸。另一方面，本文選用8個(gè)攝像頭VICON運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)完成了對(duì)四名穿著運(yùn)動(dòng)文胸受試者左乳頭及周圍四點(diǎn)的三維動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集，與此同時(shí)，還通過氣囊式壓力傳感器對(duì)這五個(gè)點(diǎn)的壓力進(jìn)行了測(cè)量，另外，胸部關(guān)鍵骨骼點(diǎn)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)也被記錄，并將被賦予給動(dòng)態(tài)模型的胸腔部分。本文進(jìn)行了穿著文胸的胸部力學(xué)模型的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模擬，模擬得到的乳房位移、壓力和實(shí)際測(cè)量結(jié)果取