基于背部受压分区的小学生书包背板设计研究

针对小学生书包背板设计不合理引起的背部疼痛和脊柱侧弯的问题,提出了基于背部受压分区的小学生书包背板三维造型设计。首先,通过对人体背部主要受压区域进行分区,记录受试者背部各区域肌肉群在受压前后完成相应动作的表面肌电信号,分析目标肌肉群的适能性;然后,运用人体测量学方法采集用户的标准背部数据(n=240),结合背部各区域肌肉群的适能性设计书包背板的三维造型并制作样机;最后,召集受试者通过体压分布实验及主观评价对样机与竞品进行验证。实验结果表明:斜方肌和背阔肌区域受压能力较好,竖脊肌区域受压能力较差。样机书包能够把背负压力合理分配到背部分区上,有效避免因压力集中引起的不适和肌肉损伤等危害。

基于2D人体图像特征学习的女西装合体性判别

为解决服装远程定制和网络购衣过程中服装合体性无法预先判断的问题,文章提出利用2D人体图像判断女西装合体性。首先采集了462名18~25周岁青年女性的2D图像及3D尺寸,建立人体数据集。并制作10件虚拟女西装,建立服装数据集。其次提取用于女西装合体性判别的服装特征、2D人体图像关键点距离特征和整体特征。基于感性工学原理,采用专家评价法获取女西装合体性评价标签。最后利用贝叶斯分类器建立女西装合体性判别模型。研究结果显示,将文章提出的特征应用于基于贝叶斯算法的女西装合体性判别模型判别准确率可达到84.8%,说明提出的服装合体性评价指标有效,可以用于基于2D图像的服装合体性预测。

服装热阻研究中的数据分析及可视化方法

为明确服装热阻研究的数据分析思路并探求更优的可视化方法,从实验设计、热阻测评、数据处理和数据分析等4个阶段对相关文献进行梳理,明确了常用的数据分析和可视化手段。研究表明服装热阻受环境、服装、人体等多方面因素影响,主要采用暖体假人或真人实验的方法获得。数据较多以二维图像或组图的形式呈现,适用3项以内影响因素结果的分析。采用人工智能方法能够纳入更多影响因素实现服装热阻的准确预测,为不同环境下服装的选择、性能优化及人体热舒适的提升提供科学指导。

中国西南彝族男性体型分类及胸腰覆盖率研究

为研究并细分中国特定地区男性体型及服装标准体型覆盖率,选择中国四川、云南、贵州3个地区年龄在18~80岁的930名彝族男性作为人体测量样本。采用服装人体测量的质量控制规定进行手工测量,利用SPSS软件进行K-均值聚类分析,将数据与GB/T 1335.1—2008《服装号型男子》中体型分类范围进行比较,对该地区彝族男性的体型特征重新分类,并计算出3个地区彝族男性不同体型胸腰覆盖率。研究结果丰富了中国西南地区的服装人体数据,对中国男性服装标准号型数据库进行了补充和细化,为服装企业和产品研发提供了更准确的数据支持。

基于7~10岁儿童防护口罩设计的面部特征

为设计研发更贴合儿童面部的防护口罩,运用三维扫描技术采集130名7~10岁儿童的面部数据,获取了包括面宽、形态面长、耳屏颌下弧长等10项面部指标,探索儿童面部发展规律及脸型分类。运用Pearson相关性分析挖掘各面部指标的发育相关程度,通过独立样本t检验分析面部指标在性别上的差异,使用主成分因子分析提取能反映面部数据的3个主要因子;基于主成分分析结果,结合K-means聚类将儿童脸型分为狭面型(44.9%)、中面型(32.2%)和阔面型(22.9%),提出按脸型分类进行儿童防护口罩设计的理念。

基于知识图谱的国内女性体型分类领域前沿研究

为揭示国内女性体型分类领域的研究现状、热点及未来的发展方向,基于Citespace软件,通过绘制知识图谱对2003—2023年CNKI知网数据库筛选的198篇文献进行分析,得出国内在女性体型分类的发展趋势。研究表明:当前女性体型分类研究的热点主要集中在体型数据获取与处理、体型分类算法以及数字化技术应用等方面。随着人工智能、数字化技术的迅猛发展,未来的研究趋势和方向应侧重于对分类方法的深入探索,借助先进的科学测量手段、机器学习技术以及创新的分类方法,实现对不同年龄段女性体型特征的更精准分类。这一方向的深入研究有望为女性体型领域的科学发展提供更为创新和前瞻性的贡献。

中国居民服装可持续消费行为及其影响因素的代际差异

针对中国可持续消费转型中因代际差异而带来的挑战,从可持续消费的视角将中国居民划分为4代,构建可持续消费视角下中国居民服装可持续消费行为的代际差异理论模型,并采用多阶段抽样方法进行实证研究。结果表明,4个代际群体在服装可持续消费行为及可持续消费认知、环境责任感、生活方式、主观规范等影响因素上均存在明显差异,对服装可持续消费行为的直接效应也存在显著差异。研究认为,在服装可持续消费的推进过程中,要针对不同代际特征、角色定位、生活环境等制定有针对性的教育引导策略和实践措施。

西南彝族男性服装体型分类研究

为研究并细分中国特定地区男性体型及服装标准体型覆盖率,选择中国四川、云南、贵州西南三地,年龄在18~46岁的505名彝族男性作为人体测量样本。采用服装人体测量的质量控制规定进行手工测量,利用SPSS进行K-均值聚类分析,将数据与《服装号型男子》(GB/T 1335.1—2008)中体型分类范围进行比较,对该地区彝族男性的体型特征重新分类,研究结果丰富了中国西南地区的服装人体数据,对中国男性服装标准号型数据库进行了补充和细化。

基于合体袖山结构模型的袖山缩缝量计算方法

为解决衣袖袖山与衣身袖窿精准匹配的问题,提出了一种基于衣袖袖山结构模型的袖山缩缝量计算方法。通过构建合体型袖山缩缝量结构模型,利用椭圆形周长计算公式推导出袖山缩缝量计算系数,经过设计试验和袖山缩缝量回归系数模型计算,得出袖山缩缝量计算公式为y=0.6x,并运用SPSS软件对试验数据进行了回归分析。试验结果表明:基于衣袖袖山结构模型的袖山缩缝量计算方法可以获得不同款式风格和面料所需的袖山缩缝量,能够为实现衣袖袖山与衣身袖窿的合理匹配提供必要的精准数据。

“重回汉唐”马面裙流行趋势分析

本研究旨在探讨传统服饰马面裙在现代时尚中的复兴与流行趋势,为进一步研究时尚设计的动态变化提供有价值的参考。通过收集“重回汉唐”品牌过去三年共六个季节的99张马面裙图片,采用定性观察法,观察并分析每款马面裙的类型、图案题材、装饰工艺和裙长的变化。研究采用编码后数据统计,通过表格和趋势图形式直观呈现研究期间马面裙流行趋势的细节。结果表明,马面裙的现代流行展现了历史尊重与创新融合的设计趋势,预示着在个性化和文化认同需求的推动下,传统与现代结合的风格有望在全球范围内继续流行。

面料拉伸性能与运动文胸防震功能的定量关系

为探究面料拉伸性能与运动文胸防震功能之间的定量关系,选取6种不同针织面料,先分别测量不同面料拉伸率为30%时的弹性模量来表征其拉伸性能,然后将这6种面料作为罩杯部分用料制作文胸,其它部位为同种面料。以运动假人为实验对象,在其表面选取7个位置粘贴标记点,采用三维人体动作捕捉系统,采集实验对象在模拟10 km/h跑步过程中各标记点的坐标变化,并计算出各点在局部坐标系下的相对位移。以运动过程中运动文胸对乳房竖直位移的减小作用来表征其防震功能,通过曲线拟合与模型筛选得出面料拉伸性能与文胸防震功能的定量关系。结果表明:6款罩杯面料动态最大拉伸率均值为30%,说明实验中用拉伸率为30%时的弹性模量表征面料的拉伸性能较为合理。罩杯面料弹性模量与乳房竖直位移间存在显著负相关,即面料弹性模量越大,乳房竖直位移越小,表明文胸防震功能越好;幂函数模型可作为以罩杯面料弹性模量预测75C实验对象10 km/h跑步运动时乳房竖直位移的首选模型。未来可通过测量罩杯与乳房之间的静动态压力及乳房-罩杯整体刚度探究罩杯面料拉伸性能对文胸防震功能的影响机制。

下肢运动状态特征对裤装臀围的影响分析

为达成合体不束缚目标,探究裤装在不同运动状态下的臀围需求,综合分析人体特征参数、下肢动态参数的约束关系,基于单腿、双腿抬起为起点探讨臀围截面形态变化规律,构建了臀围与人体特征参数、下肢动态参数之间的数学模型,并进行趋势分析以及模型修正。研究结果表明:在单侧抬腿状态时,臀围会随着方向角度α的增加呈现先减小后增大的趋势;而在双侧抬腿状态时,其与臀围呈现负相关关系。抬起角度β与臀围呈正相关,在抬起角度β≤60°时,可按人体运动需求角度计算裤装臀围值;在β>60°时,需要使用坐宽参数代替臀围宽度参数。在下肢多种运动状态下选取臀围变化后的最大值作为不束缚人体的裤装臀围最小值。模型解决了下肢运动状态对裤装臀围的影响,可为裤装臀围制版提供理论依据,为服装定制提供理论参考。

面向可穿戴生理传感应用的氧化锌纳米棒阵列修饰蚕丝

蚕丝是天然蛋白质纤维,具有光滑、亲肤、机械强度高等优点,作为纺织纤维在我国已有数千年的使用历史。随着智能时代的到来,织物电子研究逐渐兴起,但是蚕丝纤维在智能可穿戴应用领域的研究还非常有限。该文提出了一种在单根蚕丝纤维表面原位修饰氧化锌(ZnO)纳米棒阵列的低成本方法,成功制备了基于单根蚕丝纤维的ZnO纳米棒阵列。研究表明,ZnO纳米棒致密且均匀地垂直排列于蚕丝表面,其直径为100~200 nm,长度约为2μm,其晶型为六方纤锌矿结构。结合ZnO纳米棒的压电性质,构建了基于ZnO纳米棒阵列修饰单根蚕丝的压电传感器。该传感器可有效地将机械能转换为电能,可对手指的敲击、按压、弯曲动作实时响应,将其固定于腹部或体表心脏部位可对人体呼吸、心跳等生理数据进行监测。此外,该传感器还可分辨木琴敲击过程中音调和音阶的变化。该文所构建的蚕丝基压电传感器在人体动作、生理参数实时监测方面展示了极大潜力,有望拓展蚕丝在可穿戴织物器件和智能传感领域的实际应用。

基于极径的青年女性肩胸腰部形态表征及差异性分析

为表征同一号型下的人体体型形态差异,选取与原型样板密切关联的肩部、胸部及腰部水平特征截面进行研究。通过[TC]^(2)获取145名18~25岁青年女性的三维点云数据,选取占比最高的160/84 A体型样本,采用K-means聚类进行体型细分,提取肩部、上胸围、胸围、下胸围、腰围5层水平特征截面,运用极径表征形态差异。研究结果表明:同一国标号型身高胸围数据虽然相似,但存在形态差异;160/84 A体型可分为圆厚体、宽扁体、中等体,分别占比7.69%、53.85%及38.64%。3类体型中宽扁体肩宽>中等体肩宽>圆厚体肩宽,肩点处最大极差为3.82 cm。圆厚体的上胸围厚、胸围厚和下胸围厚最厚,其次是中等体胸围厚,宽扁体的胸围厚最薄,在前中处最大极差分别为3.22、3.62和2.97 cm。宽扁体较圆厚体、中等体肩点位置向前中方向偏移10°,宽扁体、中等体胸点位置较圆厚体向侧缝方向偏移10°~20°。

基于空间向量模长的青年女性腰腹臀部形态分类与判别

为实现女体三维曲面的分类与判别,提高裤装的合体性,提出一种基于空间向量模长表征腰腹臀部形态并进行体型分类的方法。获取323名18~25岁青年女性的三维点云数据,提取腰腹臀部10层横截面曲线,以臀围质心为原点重建点云坐标系,通过欧式距离计算130个特征点的空间向量模长,构建表征人体曲面形态的模长矩阵。引入拉普拉斯特征映射降维获取18个本征维度,采用K-means聚类,运用随机森林算法建立青年女性腰腹臀部形态的判别模型。结果表明,青年女性腰腹臀部可分为大众型、扁平型、腹凸型、臀凸型4类,分别占样本总数的58.82%、27.86%、8.36%和4.95%。分析获得4类体型对应的裤装样板差异,有效提高了裤装合体性,青年女性腰腹臀部形态判别准确率达96.92%。

上躯干皮肤温度冷热变化与热量调节区划分

针对制冷与加热一体式服装中冷热调节区域设计问题,以皮肤温度为依据,探究人体受冷热环境影响上躯干各部位的冷热需求程度。分别测量冷与热2种环境下,青年男子在静坐、站立、步行、快走4种运动状态中上躯干不同区域的皮肤温度,分析各部位皮肤温度变化来判断人体局部区域的冷热情况,对皮肤温度变化值采用聚类分析来进行冷热调节区域的划分。结果表明:在冷环境下,人体上躯干皮肤温度在任一状态下侧胸、后肩温度均较低,且在静坐、站立阶段中明显低于人体平均皮肤温度;热环境下,任一状态下前肩、后肩温度均较高,前肩、后肩、中背明显高于人体平均皮肤温度,故侧胸、前肩及后肩等部位的冷热需求是功能服装设计的重点。

评价文胸防震功能的运动假人关键技术研究

为了研制一款可进行文胸防震功能评价的运动假人,以避免测试过程中因真人个体差异造成的影响,从仿真模型和动力系统两方面进行关键技术研究。首先总结乳房形态和力学参数,其次综述仿真模型制备方法,然后分析躯干运动轨迹计算方法及动力系统设计方法,最后提出一套仿真模型和动力系统的设计方案。其中,仿真模型由内部支撑、外部包覆材料及仿真乳房组成,乳房用特殊配比的硅胶灌注;动力系统由运动平台、电动机和凸轮组成,根据躯干竖直方向运动轨迹参数方程设计凸轮轮廓。未来可探究仿真乳房的不同硅胶配比、计算躯干三维运动轨迹参数方程,并研发模拟快速运动的动力系统。

基于关键点检测的服装廓形识别

为精准且快速地实现对服装廓形的判断,以秀场连衣裙为研究对象,提出了基于关键点检测的服装廓形分类算法。使用YOLO v8-Pose模型对秀场连衣裙进行关键点检测,提取服装的肩部、胸部、腰部、臀部和底摆两侧共10个关键点,并生成服装廓形图。通过加入Sobel边缘提取算法改进的DenseNet网络深度提取服装廓形特征,采用余弦相似度算法将其与标准的廓形库中提取的特征相比较,最终实现服装廓形的判别与分类。结果表明,该方法能够快速且准确地实现服装廓形的分类,廓形分类准确率达到了95.9%。

智能感知织物在军事领域的应用

智能感知纺织品因灵敏度高、舒适性好、穿戴方便,可应用于可穿戴智能设备,在军事装备领域展现了巨大发展潜力和多样化应用,如监测士兵生理状态、战场环境、运动姿势等。本文以智能感知纺织品为研究对象,综述了近几年纺织基应变传感器、纺织基压力传感器、纺织基温度传感器、纺织基湿度传感器的研究进展及智能感知纺织品在军事装备领域的应用,同时分析了其数据信息的安全性、耐洗性、稳定性及数据传输的可靠性等问题,指出未来智能感知纺织品将能够实现更高精度、更快速的数据采集和处理,并向着智能化、集成化方向发展。

防寒服开口设计对其保暖性能的影响研究

为探究开口设计对防寒服隔热性能的影响程度,文章对门襟、袖口及领口三个主要的服装开口进行排列组合,通过暖体假人实验探究不同环境温度下、不同开口设计对防寒服隔热性能的影响。结果表明:三种开口的优化设计均对防寒服总热阻有显著影响(p<0.05),其影响程度为领口>袖口>门襟,同时温度会影响三种开口设计对服装隔热性能的提升效果;5℃时服装总热阻最大提升率达7.20%,-10℃时同款防寒服总热阻仅提升5.27%。门襟设计对上臂、下胸及后腰部位的服装隔热性能提升明显,局部服装热阻变化率达6%;环境温度5℃下袖口束紧设计可将手部及下臂部位的服装局部热阻提升7.00%;领口束紧设计可将下胸、腹部、后背、后腰部位的服装局部热阻提升10.00%。研究结果可为防寒服的开口结构设计提供量化的依据和参考。