基于人體工效學(xué)的高爾夫服裝熱濕舒適性研究.pdf

1、近年來(lái)隨著人們生活水平的不斷提高和人們對(duì)自身健康的密切關(guān)注,越來(lái)越多的人積極參與到運(yùn)動(dòng)健身的行列當(dāng)中。其中高爾夫運(yùn)動(dòng)受到人們的廣泛關(guān)注,作為人體力學(xué)所涉及的運(yùn)動(dòng)中最復(fù)雜的項(xiàng)目之一,這就要求人體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中穿著具有良好的運(yùn)動(dòng)機(jī)能和衛(wèi)生舒適性的服裝,以便最大限度地適合人體的需要。市場(chǎng)上高爾夫服裝時(shí)裝化的傾向越來(lái)越明顯,但就其結(jié)構(gòu)和功能等方面的要求還有待進(jìn)一步的提高。
　　本文基于人體工效學(xué)對(duì)高爾夫夏季服裝的熱濕舒適性進(jìn)行了研究。首先選

2、取高爾夫運(yùn)動(dòng)時(shí)人體6種具有代表性的動(dòng)作,分別為開始上桿、上桿頂點(diǎn)、發(fā)力下桿、堅(jiān)決送桿、翻轉(zhuǎn)手腕和標(biāo)準(zhǔn)收桿,并根據(jù)我國(guó)服裝用人體測(cè)量的部位與方法的標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合高爾夫運(yùn)動(dòng)時(shí)人體關(guān)鍵部位尺寸變化的情況,選擇人體38個(gè)部位的尺寸加以測(cè)量。利用德國(guó)Vitronic公司三維非接觸式激光掃描測(cè)量系統(tǒng)對(duì)人體標(biāo)準(zhǔn)姿勢(shì)以及進(jìn)行這6種高爾夫動(dòng)作時(shí)皮膚、骨骼和肌肉的變化情況加以測(cè)量,并利用ScanworX手動(dòng)軟件提取標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作和高爾夫動(dòng)作下人體各部位的特征數(shù)據(jù),將

3、測(cè)量所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出人體6種不同高爾夫動(dòng)作時(shí)38個(gè)部位的變化量,建立高爾夫運(yùn)動(dòng)時(shí)各部位特征變化的數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　其次對(duì)本論文選擇的以新型運(yùn)動(dòng)材料為主的10種織物進(jìn)行客觀靜態(tài)實(shí)驗(yàn)和液態(tài)水分動(dòng)態(tài)傳遞實(shí)驗(yàn)(MMT)。實(shí)驗(yàn)面料均為市售的,常用于制作運(yùn)動(dòng)服裝或夏季休閑服裝的滌綸面料和再生纖維素纖維面料,以及具有吸濕排汗和抗菌除臭的新型CoolPass、CleanCool、CoolDry等面料。客觀靜態(tài)實(shí)驗(yàn)包括保溫性、透氣性、潤(rùn)濕性

4、、吸濕性、透濕性、導(dǎo)濕性、散濕性、接觸冷感和保水率等,測(cè)試了保暖率、傳熱系數(shù)、克羅值、透氣率、滴液擴(kuò)散時(shí)間等13個(gè)指標(biāo),比較了10種織物各項(xiàng)熱濕傳遞指標(biāo)之間的差異,并分析了引起差異的原因,對(duì)織物熱濕舒適性能進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),得出每一種織物熱濕舒適性的具體特點(diǎn)和10種織物之間熱濕舒適性的相對(duì)優(yōu)劣順序。液態(tài)水分動(dòng)態(tài)傳遞測(cè)試儀(MMT)對(duì)10種織物的液態(tài)水分動(dòng)態(tài)傳遞情況進(jìn)行了測(cè)試,通過(guò)對(duì)液態(tài)水分在各織物中吸收、擴(kuò)散和傳遞能力的各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果進(jìn)

5、行分析,得出每一類織物的液態(tài)水分管理能力及特點(diǎn),并對(duì)其產(chǎn)生的原因加以分析。同時(shí)利用定負(fù)荷伸長(zhǎng)特性的測(cè)定方法對(duì)這10種面料的拉伸性能進(jìn)行測(cè)試,從而得出10種織物經(jīng)、緯向的拉伸性能和彈性回復(fù)性能的優(yōu)劣排列情況。
　　綜合客觀靜態(tài)實(shí)驗(yàn)的13項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)和液態(tài)水分動(dòng)態(tài)傳遞實(shí)驗(yàn)的10種測(cè)試指標(biāo),利用系統(tǒng)聚類法、因子分析法、主成分分析法相結(jié)合的方法,將13個(gè)指標(biāo)劃分為6類,進(jìn)而在全部的13種指標(biāo)和6類分組中,提取克羅值、透氣率、保水率、散濕速率

6、、緯向30min芯吸高度、透濕量以及最大瞬間熱流量等7種指標(biāo)作為一組公共因子來(lái)綜合測(cè)定織物靜態(tài)物理實(shí)驗(yàn),以更有效地表征織物的熱濕舒適性能。同樣,在全部的10種指標(biāo)中,底層浸濕時(shí)間、底層液態(tài)水分?jǐn)U散速度、累積單向傳遞能力以及整體液態(tài)水分管理能力等4種指標(biāo)可以作為一組公共因子來(lái)綜合測(cè)定織物動(dòng)態(tài)水分傳遞實(shí)驗(yàn),以更有效地表征織物的液態(tài)水分管理能力。在今后對(duì)織物靜態(tài)物理實(shí)驗(yàn)測(cè)定和液態(tài)水分動(dòng)態(tài)傳遞實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,為了避免過(guò)多的人力和資源的浪費(fèi),無(wú)需逐

7、一對(duì)各自的13種指標(biāo)和10種指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試,只要測(cè)試這一組公共因子即可,不僅能夠完整地反映織物熱濕舒適性能,而且精簡(jiǎn)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程可以確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
　　接著根據(jù)人體本身在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下各部位出汗和熱量傳遞的差別對(duì)熱濕舒適性的需求也不同的原理,以及高爾夫服裝的寬松量與人體皮膚變形率和織物拉伸率之間的關(guān)系,選取10種面料中8種不同熱濕傳遞性能的面料配對(duì)拼接在人體熱濕分布5大不同的區(qū)域,以達(dá)到服裝整體的熱濕舒適性最優(yōu)化。高爾夫服裝上臂的

8、溫度和濕度比較高,宜采用熱量和濕度傳遞能力均較強(qiáng)的6＃和7＃面料;腰線到臀圍線之間的部位采用9＃面料來(lái)符合其非高溫但需快速吸濕的特征;下臂采用熱傳遞不是最佳但導(dǎo)濕性較好的1＃和3＃面料;前胸和后背中縫部位是運(yùn)動(dòng)中人體高濕度分布區(qū)域,后背肩胛骨部分的汗液易積聚而后凝聚在此,所以應(yīng)該使用2＃面料來(lái)平衡其高溫高濕;前領(lǐng)口下方和后背肩胛骨至后腰線部位溫度很高,根據(jù)4＃和5＃面料低熱阻、熱傳遞較快的特點(diǎn),設(shè)置在此高溫而非高濕的部位,從而整體提高了

9、高爾夫服裝的熱濕舒適性,降低了粘體的不舒適感。
　　最后利用主觀實(shí)驗(yàn)對(duì)8種新設(shè)計(jì)的高爾夫夏季服裝和1種常規(guī)的高爾夫T恤在靜坐休息、舒展運(yùn)動(dòng)、跑步運(yùn)動(dòng)和靜坐恢復(fù)四個(gè)階段的手感風(fēng)格評(píng)價(jià)、穿著感覺(jué)評(píng)價(jià)、熱濕舒適性評(píng)價(jià)和整體舒適性評(píng)價(jià)進(jìn)行打分。將各件實(shí)驗(yàn)服裝在各階段的柔軟感、粗糙感、懸垂感、拉伸感、刺癢感、潮濕感、熱感、悶感、粘體感和整體舒適性評(píng)價(jià)進(jìn)行了分析,得出8種新型面料拼接成的服裝在服用性能上具有較大的優(yōu)勢(shì),從而可以驗(yàn)證基于人體工效