弹性针织物压力性能研究及测试系统的设计与开发

摘要

弹性针织面料具有优秀的弹性和回弹性，广泛用于紧身衣，塑身衣，泳衣，弹力袜及医疗绷带等功能性压力服装产品，能让消费者及病患者得到更多的视觉、生理、功能上的满足。随着生活水平的不断提高，人们对压力服装的舒适性、功能性及安全卫生性提出了新的要求，从而引发了关于服装压力的热点研究。
　　 Wm. Kirk等人最早关注了面料弹性性能[1]，Salim M Ibrahim最早提出了服装压的概念[2]。服装压力指人体穿着压力服装时，作用于人体表面的单位压力。按照人体在静止和动态时划分，可分为静态压力和动态压力。静态时，与人体接触的服装围度部位的宽松量过小、外系绳带或内装弹性带而束缚产生静态服装压力;人体在运动时与服装之间形成动态接触，服装以相对滑移量和衣料变形来符合人体变形，由于衣料变形而产生的内应力（包括拉伸、压缩、剪切和弯曲应力）对人体接触部位产生的束缚为动态服装压力。服装压力的大小受服装材质、服装结构和穿着方式的影响。不同体形的人、人体的不同部位以及人在不同的运动状态下对舒适服装压力的要求各不相同。对于服用压力服装而言，过大或过小的服装压力均不符合人体生理要求:压力过小，不利于人体防护和运动效率的提高，且不符合审美观点;压力过大，则会造成人体疲乏，甚至心肺功能低下，严重损害身体健康[3-4]。对于医疗弹力袜及医疗绷带而言，不充足的压力对于治疗静脉曲张不会有预想的效果，过多的压力，又会有止血带的作用，不仅不会促进静脉血回流，还会压迫细动脉[5-6]。
　　 我国关于服装压力的研究起步很晚，仅仅在局部问题上摸索到一些规律和方法，在某些关键的问题及整体上，尚未建立系统的理论及完备的测试方法。特别是在压力与服装功能性的关系及表达指标和测试仪器等方面有待于进一步的深入研究。
　　 本课题将针对以下几方面进行研究:试确定弹性针织物压力性能的表征指标，并针对指标的实效性进行实验验证;通过灰色关联分析方法确定对压力性能影响较大的针织物物理机械性能指标，确定这些指标与服装压力之间的定量关系;设计并开发弹性针织物三维动态变形中静态、动态服装压力的测试系统，并进行仪器调试，设定实验条件及实验参数，进行相应实验，用于针织物静态、动态压力性能的表征与评价;改进了智能人体假人服装压力测试系统，用于服装压力分布的客观测试与评价;设计并开发柔性压力传感器，用于服装压力的人体上测试。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 概述

1．2 课题研究的知识背景和现状

1．2．1 针织物物理特性对服装压力、压力舒适性的影响

1．2．2 服装压力力学模型及数字化模拟

1．2．3 服装压力对人体生理系统的影响

1．2．4 服装压力的测定

1．3 研究的意义和创新

1．4 本论文主要研究内容和方法

参考文献

第二章 弹性针织物的物理机械性能测试与客观评价

2．1 试样准备

2．2 针织物的性能测试

2．3 测试方法和结果

2．3．1 针织物拉伸性能测试与结果

2．3．2 KES-FB客观力学物理性能测试与结果

2．4 讨论与分析

2．4．1 针织物横、纵向物理机械性能对比

2．4．2 氨纶含量对针织物性能的影响

2．4．3 纱线种类对针织物性能的影响

2．5 本章小结

参考文献：

第三章 弹性针织物物理机械性能与服装压力的关系

3．1 弹性针织物接触压力测试

3．1．1 测试仪器

3．1．2 测试方法

3．1．3 测试结果

3．2 物理机械性能与压力关系

3．2．1 灰色理论

3．2．2 灰色系统关联分析

3．2．3 针织物主要物理机械性能与服装压力分析

3．3 本章小结

参考文献：

第四章 针织物三维变形下接触压力性能测试系统的开发

4．1 测试仪器的设计与开发

4．1．1 实验原理

4．1．2 针织物三维接触压力模拟测试系统设计

4．1．3 针织物三维接触压力测试

4．1．3 传感器标定

4．2 针织物变形的几何模型

4．3 针织物变形的受力分析

4．4 确定实验参数

4．4．1 顶压深度

4．4．2 顶压速度

4．4．3 循环次数

4．4．4 预加张力

4．5 结论

参考文献：

第五章 弹性针织物的接触压力性能测试与表征

5．1 表征指标及涵义

5．1．1 压力大小

5．1．2 压力疲劳性

5．2 实验

5．2．1 试样准备

5．2．2 试样织造及前处理

5．2．3 实验方法

5．3 结果与讨论

5．3．1 服装压力

5．3．2 静态压力与动静态压力对比分析

5．3．3 对全部针织物试样压力性能的分析

5．3．4 压力疲劳特性分析

5．4 本章小结

参考文献：

第六章 智能人体假人服装压力的测试与客观评价

6．1 智能人体假人服装压力测试系统

6．1．1 智能人体假人

6．1．2 测试方法

6．2 压力服装的准备与制作

6．2．1 实验面料准备

6．2．2 服装的样式与尺寸

6．3 结果与讨论

6．3．1 不同服装伸长率的压力分布

6．3．2 不同三围尺寸的人体服装压力分布

6．4 本章小结

参考文献：

第七章 柔性服装压力传感器的设计与开发

7．1 材料介绍

7．2 PVDF纳米纤维膜的制作

7．2．1 静电纺技术介绍

7．2．2 聚偏二氟乙烯纳米纤维膜的制作

7．3 PVDF纳米纤维膜的表征

7．3．1 PVDF纳米纤维的形态和直径分布

7．3．2 PVDF纳米纤维的晶体结构

7．4 PVDF纳米纤维膜的触觉传感器的设计与制作

7．5 本章小结

参考文献：

第八章 总结与展望

8．1 主要研究结论

8．2 研究展望

附录

学术成果及奖励

致谢