楊 源,周 捷

(西安工程大學 服裝與藝術(shù)設計學院,陜西 西安 710048)

0 引 言

文胸是支托、固定、覆蓋和保護女性乳房的功能衣物[1-2]。文胸體積雖小,但其結(jié)構(gòu)的細微改變都會引起穿著后胸部形態(tài)的變化[3-4]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前市場上所售大多數(shù)U字比的文胸側(cè)比高為7～13.5 cm,鉤扣寬為3.4～9.5 cm,鉤扣行數(shù)在3～5行之間。文胸側(cè)比適當加高有利于收納副乳,側(cè)收效果較好;多排鉤扣設計可提高穿著的安全舒適性,對胸部的承受力大[5]。

文胸的造型結(jié)構(gòu)與其對人體產(chǎn)生的壓力關(guān)系密切[6-7]。文胸細部結(jié)構(gòu)對人體壓力舒適性的研究集中在文胸結(jié)構(gòu)中的罩杯、鋼圈及肩帶部位[3,8-10]。學者們分析了罩杯結(jié)構(gòu)對乳房壓力的影響[3],鋼圈對文胸壓力分布的影響[8]以及文胸肩帶的壓強分布[9]等;并得出罩杯結(jié)構(gòu)與胸部壓力大小的關(guān)系[3],文胸鋼圈對胸下圍壓力有顯著性影響，而對其他部位的壓力影響并不顯著[8]。文胸肩帶的壓強在肩點處最大,從肩點往下逐漸變小,但在肩帶最后端與文胸上比的交叉點受到上比作用壓強值會有所增加[9]。這些研究成果都很好地闡明了文胸關(guān)鍵部位對人體壓力的影響,但有關(guān)側(cè)比高及鉤扣寬的分析較少涉及客觀壓力的測量,大多基于調(diào)整型內(nèi)衣所需功能的結(jié)構(gòu)設計及材料選擇[11-13]。

目前市場所售文胸側(cè)比高與鋼扣寬的長度取值差異較大,有關(guān)文胸側(cè)比高與鉤扣寬對壓力舒適性影響的研究較少。本文利用壓力測試儀測量受試者在穿著側(cè)比高與鉤扣寬配伍不同的文胸時的壓力,研究文胸側(cè)比高與鉤扣寬的變化對人體穿著文胸時產(chǎn)生壓力的影響,在文胸結(jié)構(gòu)設計中，側(cè)比高與鉤扣寬的取值可減少文胸對人體的壓力,以提升人體穿著文胸時的壓力舒適性。

1 實 驗

1.1 實驗對象與設備

選取6名22～24歲的健康女性,身體質(zhì)量指數(shù)值(BMI) 19～22 kg/m2,乳房沒有做過手術(shù)且無懷孕史。選取7款某品牌3/4 罩杯面料相同的文胸,號型均為75B,側(cè)比高與鉤扣寬為商用文胸常規(guī)配伍,但配伍形式各不相同。其側(cè)比高、鉤扣寬與鉤扣行數(shù)見表1。

表 1 7款文胸試樣相關(guān)信息

在溫度(25±1)℃,相對濕度65%±2 %,風速小于0.1 m/s的安靜實驗室中進行。受試者在專業(yè)測試人員指導后,處于著裝舒適自然的狀態(tài)下進行文胸壓力測試。測試儀器采用日本AMI公司設計生產(chǎn)的AMI3037系列氣囊式接觸壓測試儀。

1.2 實驗方法

1.2.1 測量姿勢 文胸對穿著者在靜立和日常活動中不同姿勢下產(chǎn)生的壓力是不同的[14-15]。考慮到人側(cè)身彎腰時側(cè)骨條會擠壓人體,因此本文選取站立及身體向左彎腰30° 2種日?；顒拥撵o態(tài)姿勢,在穿著文胸時對5個點進行壓力測試。

1.2.2 測量點選取 為探究文胸結(jié)構(gòu)設計中側(cè)比高與鉤扣寬的變化對壓力舒適性的影響,選取合適的測量點位是研究壓力舒適性的關(guān)鍵也是獲取合理壓力數(shù)據(jù)的基礎。研究表明：文胸肩帶和下圍是引起胸部不舒適的主要部位[8,16],肩帶承擔對胸部的大部分拉力[17];文胸側(cè)骨條和后比通常采用加固設計,與人體的接觸更為緊密;人體在穿著文胸時,靜立姿勢下肩部、腋下和背部的壓力最大;除站立以外的靜態(tài)姿勢中,服裝壓在肩部和背部比例較大[18-19]。基于以上研究以及文胸面積較小若放置氣囊過多會引起壓力變化,不宜設置過多測量點,最終選定肩點、側(cè)比上點、側(cè)比下點、后比下圍中點及中后點等5個與文胸壓力及側(cè)比、鉤扣相關(guān)性較大的測量點,分別記為a、b、c、d、e點。5個測量點的具體位置如圖1所示。

a—肩點;b—側(cè)比上點;c—側(cè)比下點;d—后比下圍中點;e—后比下圍中后點

1.2.3 測量過程 由于人體左右對稱,為不浪費更多的資源,測量點位均設置在受試者的左側(cè)。測試人員首先調(diào)試儀器，使其處于正常工作狀態(tài)。隨后受試者穿著文胸,測試人員幫助其調(diào)節(jié)肩帶、鉤扣等使文胸達到舒適合體狀態(tài),接著測試人員將5個壓力氣囊分別置于事先設計好的點位。受試者按測試人員指令分別做站立及向左彎腰30°的姿勢,同時測試人員觀察站立及彎腰姿勢下各點位的壓力值,待各個點位的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,讀取相應點位的壓力數(shù)值。測試人員記錄壓力數(shù)據(jù),受試者休息4 min,測試人員檢查壓力傳感器狀態(tài)與氣囊探頭是否良好,再進行同一款文胸的第二次測試,同樣的過程再進行第三次測試。接著受試者換下一件文胸進行測試,2件文胸之間測試間隔10 min。每件文胸測試內(nèi)容和過程相同。待一名受試者完成7款文胸的壓力測試過程視為1組實驗完畢,再進行下一組實驗。

2 數(shù)據(jù)處理與分析

2.1 數(shù)據(jù)處理

不同的受試者即使身材相同,穿著相同的文胸也會有不同的壓迫感[20]?？紤]到受試者的體型及實驗過程中存在的測量誤差,有些受試者腋下脂肪較少在穿著文胸時側(cè)骨條上側(cè)對人體壓力較小,每位受試者在彎腰測試過程中文胸的位移狀況也存在差異。因此使用數(shù)據(jù)分析軟件SPSS通過箱形圖來處理壓力數(shù)據(jù),剔除實驗數(shù)據(jù)中的異常值,后續(xù)對6位受試者分別試穿7款文胸時各測量點的有效壓力數(shù)據(jù),取平均值進行分析。

2.2 數(shù)據(jù)分析

考慮到功能和款式因素,文胸結(jié)構(gòu)設計中側(cè)比高與鉤扣寬的取值相互影響,二者有一定的相關(guān)性;因此利用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)DPS進行偏最小二乘二次多項式回歸分析。偏最小二乘二次多項式回歸分析適用于多個自變量對多個因變量及自變量之間存在共線性的定量分析。以側(cè)比高、鉤扣寬為自變量x1、x2;肩點、側(cè)比上點、側(cè)比下點、后比下圍中點及中后點5個測量點位的壓力Y為因變量,分別用Ya、Yb、Yc、Yd、Ye表示，見表2。對目標函數(shù)Y取最小值,潛變量個數(shù)取2,建立二次多項式回歸模型。

回歸模型擬合的決定系數(shù)R2介于0～1之間,越接近1說明模型擬合程度越好;從表2可以看出,除2種姿勢下的側(cè)比上點b和彎腰姿勢下肩點a,其他各點位回歸模型的決定系數(shù)均在0.7以上,說明擬合程度較好。

表 2 數(shù)據(jù)標準化后模型決定系數(shù)

5個測量點中側(cè)比高、鉤扣寬與測量點壓力擬合程度較高的二次多項式回歸模型:

站立姿勢

1)Ya=26.840 701 1-2.103 095x1-

3.740 341x2+0.039 505x1×x1+

0.132 038x2×x2+0.222 218x1×x2

2)Yc=-12.364 503 1+5.141 392x1-

4.284 695x2-0.254 427x1×x1+

0.319 269x2×x2+0.050 654x1×x2

3)Yd=-8.849 151 1+3.132 898x1-

1.845 581x2-0.146 039x1×x1+

0.157 955x2×x2-0.002 980x1×x2

4)Ye=-13.130 149 1+3.540 207x1-

1.266 465x2-0.155 398x1×x1+

0.139 330x2×x2-0.039 592x1×x2

側(cè)身彎腰姿勢

5)Yc=-47.948 596 1+9.973 423x1-

1.047 442x2-0.410 528x1×x1+

0.259 018x2×x2-0.177 412x1×x2

6)Yd=-4.979 323 1+3.351 553x1-

3.172 353x2-0.170 807x1×x1+

0.216 693x2×x2+0.036 207x1×x2

7)Ye=-15.463 027 1+4.599 630x1-

2.259 521x2-0.210 022x1vx1+

0.201 118x2×x2-0.021 463x1×x2

2種姿勢下的側(cè)比上點b和彎腰姿勢下肩點a處的回歸模型擬合程度低是因為側(cè)比上點處文胸壓力較小,加上側(cè)骨條材質(zhì)為軟膠條,人體向左彎腰時也會使側(cè)比上點與人體接觸面積變少,導致氣囊探頭測量的壓力數(shù)據(jù)不太精準;實驗中側(cè)身彎腰姿勢下有些受試者肩帶發(fā)生些許位移,致使肩點處彎腰狀態(tài)下壓力數(shù)據(jù)較為分散。

目標函數(shù)Y壓力越小,舒適性越強。結(jié)合表2、表3分析,標準回歸系數(shù)絕對值越大,即x對Y的影響越大,正負表示x對Y為正效應還是負效應。由標準回歸系數(shù)的絕對值可看出,文胸側(cè)比高與鉤扣寬對各測量點壓力的影響程度不同;二者長度對側(cè)比下點影響程度較小,鉤扣寬對人體站立姿勢下肩點處及彎腰姿勢下后比下圍中后部的影響程度較大。

表 3 x對Y的標準回歸系數(shù)

從標準回歸系數(shù)的正負值可以看出,站立姿勢下側(cè)比高及鉤扣寬增加會使側(cè)比下點及后比下圍壓力減小,肩點壓力增加;彎腰狀態(tài)下二者長度的增加會使后比下圍的壓力減小,但會稍微增加側(cè)比下點的壓力。側(cè)比高及鉤扣寬的增加使文胸后比面積增大,增加了文胸后片與人體的摩擦力,分散文胸下圍為固定承托乳房對人體施加的壓力;鉤扣寬增加同時也使肩點到后比處的肩帶長度縮短使文胸后比對肩帶的拉力增加。

借助DPS通過回歸模型計算Y取最優(yōu)指標時各自變量x的優(yōu)化取值,即計算文胸各測量點綜合壓力最小時側(cè)比高與鉤扣寬的長度。Y取最優(yōu)指標時各個因素的組合從表4可看出,在站立和彎腰2種靜態(tài)姿勢下,文胸壓力最小時側(cè)比高與鉤扣寬的配伍不同。站立姿勢下側(cè)比高為12.5 cm、鉤扣寬約為5.7 cm時各測量點綜合壓力較小;彎腰姿勢下鉤扣寬基本不變,側(cè)比高為9 cm時文胸綜合壓力較小。文胸側(cè)比采用加固設計且材質(zhì)較硬,日常活動中上身扭轉(zhuǎn)、彎腰等姿勢會擠壓側(cè)骨條,側(cè)比過高反而會增加對皮膚的壓迫感。

表 4 Y取最優(yōu)指標各個因素的組合

3 結(jié) 論

1) 側(cè)比高及鉤扣寬與文胸壓力舒適性關(guān)聯(lián)較大,但對文胸各部位壓力的影響程度不同;側(cè)比高及鉤扣寬對文胸后比下圍及靜立時肩點的壓力影響較大,對側(cè)比下點壓力的影響較小,對側(cè)比上點及彎腰姿勢下的肩點影響程度尚不明確。

2) 文胸結(jié)構(gòu)設計中,側(cè)比高與鉤扣寬的增加減少了文胸下圍的壓力,同時也使人們活動時文胸側(cè)比下部的壓力增加,人體靜立時鉤扣寬增加會加大文胸肩點處的壓力。

3) 人們在站立及側(cè)身彎腰姿勢下對文胸側(cè)比高及鉤扣寬的長度配伍要求不同。靜立下,側(cè)比高與鉤扣寬分別為12.5 cm、5.7 cm時各測量點的綜合壓力較小;日常側(cè)身彎腰姿勢下側(cè)比高適當降低至9 cm,鉤扣寬約為5.6 cm時綜合壓力較小。