基于人體工效學的高爾夫服裝熱濕舒適性研究.pdf

1、近年來隨著人們生活水平的不斷提高和人們對自身健康的密切關(guān)注,越來越多的人積極參與到運動健身的行列當中。其中高爾夫運動受到人們的廣泛關(guān)注,作為人體力學所涉及的運動中最復雜的項目之一,這就要求人體在運動過程中穿著具有良好的運動機能和衛(wèi)生舒適性的服裝,以便最大限度地適合人體的需要。市場上高爾夫服裝時裝化的傾向越來越明顯,但就其結(jié)構(gòu)和功能等方面的要求還有待進一步的提高。
　　本文基于人體工效學對高爾夫夏季服裝的熱濕舒適性進行了研究。首先選

2、取高爾夫運動時人體6種具有代表性的動作,分別為開始上桿、上桿頂點、發(fā)力下桿、堅決送桿、翻轉(zhuǎn)手腕和標準收桿,并根據(jù)我國服裝用人體測量的部位與方法的標準,結(jié)合高爾夫運動時人體關(guān)鍵部位尺寸變化的情況,選擇人體38個部位的尺寸加以測量。利用德國Vitronic公司三維非接觸式激光掃描測量系統(tǒng)對人體標準姿勢以及進行這6種高爾夫動作時皮膚、骨骼和肌肉的變化情況加以測量,并利用ScanworX手動軟件提取標準動作和高爾夫動作下人體各部位的特征數(shù)據(jù),將

3、測量所得的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,得出人體6種不同高爾夫動作時38個部位的變化量,建立高爾夫運動時各部位特征變化的數(shù)據(jù)庫。
　　其次對本論文選擇的以新型運動材料為主的10種織物進行客觀靜態(tài)實驗和液態(tài)水分動態(tài)傳遞實驗(MMT)。實驗面料均為市售的,常用于制作運動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)實驗包括保溫性、透氣性、潤濕性

4、、吸濕性、透濕性、導濕性、散濕性、接觸冷感和保水率等,測試了保暖率、傳熱系數(shù)、克羅值、透氣率、滴液擴散時間等13個指標,比較了10種織物各項熱濕傳遞指標之間的差異,并分析了引起差異的原因,對織物熱濕舒適性能進行了綜合評價,得出每一種織物熱濕舒適性的具體特點和10種織物之間熱濕舒適性的相對優(yōu)劣順序。液態(tài)水分動態(tài)傳遞測試儀(MMT)對10種織物的液態(tài)水分動態(tài)傳遞情況進行了測試,通過對液態(tài)水分在各織物中吸收、擴散和傳遞能力的各項指標測試結(jié)果進

5、行分析,得出每一類織物的液態(tài)水分管理能力及特點,并對其產(chǎn)生的原因加以分析。同時利用定負荷伸長特性的測定方法對這10種面料的拉伸性能進行測試,從而得出10種織物經(jīng)、緯向的拉伸性能和彈性回復性能的優(yōu)劣排列情況。
　　綜合客觀靜態(tài)實驗的13項測試指標和液態(tài)水分動態(tài)傳遞實驗的10種測試指標,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個指標劃分為6類,進而在全部的13種指標和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種指標作為一組公共因子來綜合測定織物靜態(tài)物理實驗,以更有效地表征織物的熱濕舒適性能。同樣,在全部的10種指標中,底層浸濕時間、底層液態(tài)水分擴散速度、累積單向傳遞能力以及整體液態(tài)水分管理能力等4種指標可以作為一組公共因子來綜合測定織物動態(tài)水分傳遞實驗,以更有效地表征織物的液態(tài)水分管理能力。在今后對織物靜態(tài)物理實驗測定和液態(tài)水分動態(tài)傳遞實驗的過程中,為了避免過多的人力和資源的浪費,無需逐

7、一對各自的13種指標和10種指標進行測試,只要測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,而且精簡的實驗過程可以確保實驗數(shù)據(jù)的準確性。
　　接著根據(jù)人體本身在運動狀態(tài)下各部位出汗和熱量傳遞的差別對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拼接在人體熱濕分布5大不同的區(qū)域,以達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的6＃和7＃面料;腰線到臀圍線之間的部位采用9＃面料來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濕性較好的1＃和3＃面料;前胸和后背中縫部位是運動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,所以應該使用2＃面料來平衡其高溫高濕;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,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。
　　最后利用主觀實驗對8種新設(shè)計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、舒展運動、跑步運動和靜坐恢復四個階段的手感風格評價、穿著感覺評價、熱濕舒適性評價和整體舒適性評價進行打分。將各件實驗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價進行了分析,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,從而可以驗證基于人體工效