鄭雪　陳曉娜　孫光武

摘要： 為了探究可以提升防震功能的運(yùn)動(dòng)文胸結(jié)構(gòu)參數(shù)，文章從運(yùn)動(dòng)學(xué)和生物力學(xué)的角度分析了整體結(jié)構(gòu)和部件結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的具體影響。在整體結(jié)構(gòu)參數(shù)方面，著重分析了承托式運(yùn)動(dòng)文胸和壓縮式運(yùn)動(dòng)文胸兩個(gè)基礎(chǔ)類型;在部件結(jié)構(gòu)參數(shù)方面，著重研究了罩杯、襯墊、鋼圈、肩帶、底圍等5個(gè)結(jié)構(gòu)部件。最后指出，未來(lái)可在保證運(yùn)動(dòng)文胸面料參數(shù)一致的基礎(chǔ)上，繼續(xù)研究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的影響，加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)文胸防震功能作用機(jī)理的研究，為運(yùn)動(dòng)文胸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化及防震功能的提高提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞： 運(yùn)動(dòng)文胸;罩杯;肩帶;底圍;乳房疼痛;乳房位移

中圖分類號(hào)： TS941.17文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)： 10017003（2022）04004507

引用頁(yè)碼： 041107DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2022.04.007（篇序）

女性運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的乳房過(guò)度震動(dòng)會(huì)造成許多負(fù)面影響。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，乳房過(guò)度震動(dòng)所產(chǎn)生的乳房疼痛成為部分女性進(jìn)行體育活動(dòng)的障礙之一[1-3]。此外，乳房過(guò)度震動(dòng)還有可能損傷乳房組織結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致韌帶松弛和乳房下垂等問(wèn)題[4-5]。已有研究證明，相對(duì)于普通文胸，穿著運(yùn)動(dòng)文胸可以更有效地限制乳房震動(dòng)，減少由此帶來(lái)的乳房疼痛[3，6]。因此，通常建議女性在運(yùn)動(dòng)時(shí)穿著運(yùn)動(dòng)文胸作為外部支撐[7]。目前還沒(méi)有關(guān)于運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的明確定義，本文將運(yùn)動(dòng)文胸控制乳房震動(dòng)及緩解乳房震動(dòng)引起的乳房不舒適的作用定義為運(yùn)動(dòng)文胸的防震功能。然而最近一項(xiàng)針對(duì)有健身習(xí)慣的女性消費(fèi)者的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，76%的消費(fèi)者認(rèn)為目前市場(chǎng)上的運(yùn)動(dòng)文胸防震性低[8]，可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)文胸的防震功能仍有待優(yōu)化。

為了提高運(yùn)動(dòng)文胸的防震功能，首先需要了解其影響因素有哪些。運(yùn)動(dòng)文胸的成品主要通過(guò)款式設(shè)計(jì)、面料選擇、結(jié)構(gòu)制版和工藝制作完成，因此結(jié)構(gòu)參數(shù)、面料參數(shù)和工藝參數(shù)都有可能影響運(yùn)動(dòng)文胸的防震功能。目前針對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)文胸防震功能影響的研究是最多的，故本文從運(yùn)動(dòng)學(xué)和生物力學(xué)兩個(gè)角度回顧總結(jié)了運(yùn)動(dòng)文胸整體結(jié)構(gòu)和部件結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其防震功能的影響。

1整體結(jié)構(gòu)對(duì)防震功能的影響

運(yùn)動(dòng)文胸的整體結(jié)構(gòu)主要分為兩種：壓縮式和承托式。壓縮式運(yùn)動(dòng)文胸通過(guò)將乳房壓在胸壁上來(lái)限制乳房震動(dòng);承托式運(yùn)動(dòng)文胸利用兩個(gè)罩杯來(lái)分離和支撐每個(gè)乳房，以限制乳房震動(dòng)[2]。這兩種結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)文胸限制乳房震動(dòng)的作用機(jī)理不同，因此防震功能也不同。目前對(duì)于哪一種結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)文胸防震功能更好，該領(lǐng)域并沒(méi)有一致的研究結(jié)論，但部分研究人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了一些規(guī)律。

Steele等[4]認(rèn)為穿著壓縮式運(yùn)動(dòng)文胸可以有效降低小乳房（罩杯A或B）女性運(yùn)動(dòng)時(shí)的乳房位移與乳房不舒適，而大乳房（罩杯C及以上）女性穿著承托式運(yùn)動(dòng)文胸才能更有效地降低運(yùn)動(dòng)引起的乳房位移與乳房不舒適。但這一結(jié)論與White等[9-10]和Chen等[11]的研究結(jié)論不符。White等[10]研究了D罩杯女性在4種乳房支持條件（不穿文胸、普通文胸、承托式運(yùn)動(dòng)文胸和壓縮式運(yùn)動(dòng)文胸）下，以10.8 km/h速度跑步時(shí)的動(dòng)力學(xué)變量（豎直、向內(nèi)、向外和前后方向沖擊力的最大值，力的加載速率和內(nèi)外側(cè)沖量）和運(yùn)動(dòng)學(xué)變量（乳房三維位移），發(fā)現(xiàn)兩款運(yùn)動(dòng)文胸的動(dòng)力學(xué)變量和運(yùn)動(dòng)學(xué)變量均沒(méi)有顯著差異。但實(shí)驗(yàn)對(duì)象認(rèn)為穿著壓縮式運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)最舒適，這與Steele等[4]認(rèn)為大乳房女性更適合穿著承托式運(yùn)動(dòng)文胸的觀點(diǎn)不一致。該團(tuán)隊(duì)在后續(xù)的研究中還發(fā)現(xiàn)，在跑步速度為11.16 km/h時(shí)，兩款運(yùn)動(dòng)文胸在三個(gè)方向（豎直、前后、左右）上的乳房位移均沒(méi)有顯著性差異，且實(shí)驗(yàn)對(duì)象認(rèn)為分別穿著這兩種運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)的乳房舒適性也沒(méi)有顯著差異[9]。這同樣與Steele等[4]的研究結(jié)論不符，原因可能是該團(tuán)隊(duì)與Steele[4]團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)中使用的運(yùn)動(dòng)文胸的面料參數(shù)或結(jié)構(gòu)參數(shù)不一致。Chen等[11]發(fā)現(xiàn)當(dāng)跑步速度為7.5 km/h和10 km/h時(shí)，實(shí)驗(yàn)對(duì)象（罩杯A、B和C）穿著壓縮式運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)的乳房位移與乳房不舒適顯著小于承托式運(yùn)動(dòng)文胸，與Steele[4]的結(jié)論較一致;而當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度為5 km/h時(shí)，實(shí)驗(yàn)對(duì)象認(rèn)為穿著兩款運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)的乳房位移與乳房不舒適沒(méi)有顯著差異，與Steele[4]的結(jié)論不符。此外，Chen等[11]發(fā)現(xiàn)當(dāng)實(shí)驗(yàn)對(duì)象穿著承托式運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)，跑步速度對(duì)乳房的動(dòng)態(tài)舒適性有顯著性影響;而在穿著壓縮式運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)，跑步速度對(duì)乳房的動(dòng)態(tài)舒適性沒(méi)有顯著性影響。這說(shuō)明不同的運(yùn)動(dòng)速度下運(yùn)動(dòng)文胸的防震功能不同，未來(lái)的研究中應(yīng)在不同的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下研究運(yùn)動(dòng)文胸整體結(jié)構(gòu)對(duì)其防震功能的影響。

除了整體結(jié)構(gòu)外，運(yùn)動(dòng)文胸的部件結(jié)構(gòu)參數(shù)和面料參數(shù)也是影響運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的重要因素。以上研究中使用的兩種運(yùn)動(dòng)文胸的結(jié)構(gòu)參數(shù)和面料參數(shù)存在較大差異，因此目前針對(duì)哪一種整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)文胸防震功能更好尚未得出統(tǒng)一結(jié)論，如表1所示。未來(lái)在研究運(yùn)動(dòng)文胸整體結(jié)構(gòu)與防震功能的關(guān)系時(shí)，應(yīng)充分考慮乳房大小、跑步速度、運(yùn)動(dòng)文胸結(jié)構(gòu)參數(shù)和面料參數(shù)等因素的影響。

2部件結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)防震功能的影響

運(yùn)動(dòng)文胸的結(jié)構(gòu)主要包括罩杯、肩帶、后拉片、底圍和雞心五個(gè)部分，如圖1所示。各部件結(jié)構(gòu)參數(shù)變化會(huì)影響該部件與人體之間的相互作用力，進(jìn)而影響運(yùn)動(dòng)文胸對(duì)乳房震動(dòng)的控制作用[12]。除此之外，鋼圈和襯墊是用在罩杯上的功能性輔助部件，均有支撐乳房的作用。目前針對(duì)后拉片和雞心結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究相對(duì)較少，因此本文主要從罩杯、襯墊、鋼圈、肩帶和底圍五個(gè)部件探討部件結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的影響。

2.1罩杯

罩杯是運(yùn)動(dòng)文胸中直接作用于女性乳房，用來(lái)包容、支撐和保護(hù)乳房的結(jié)構(gòu)[13]，其他部位對(duì)于乳房的影響都要通過(guò)罩杯來(lái)傳遞，因此罩杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)直接影響文胸對(duì)乳房的作用力。

罩杯的杯高會(huì)影響罩杯覆蓋乳房的面積。杯高較高的文胸覆蓋乳房的面積更大，一方面增加了罩杯對(duì)乳房的作用面積;另一方面使得乳房運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)罩杯的沖擊載荷分布到更多的方向，同時(shí)罩杯內(nèi)乳房各個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)動(dòng)量也分布得更加均勻，進(jìn)而減少單一方向上的乳房位移[14]。因此，罩杯杯高是影響運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的重要因素。Lee等[14]使用同一種面料制作了全罩杯（杯高為14.6 cm）和1/2罩杯（杯高為126 cm）的普通文胸，研究了兩種罩杯杯高對(duì)乳房豎直位移的影響。結(jié)果表明，與1/2罩杯的文胸相比，全罩杯文胸可以更好地控制乳房豎直位移。然而，該研究結(jié)論是通過(guò)普通文胸實(shí)驗(yàn)得到的，是否也適用于運(yùn)動(dòng)文胸還有待考證。此外，該研究?jī)H分析了豎直方向的乳房位移，罩杯杯高是否對(duì)其他方向的乳房位移產(chǎn)生影響還需通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究。

2.2襯墊

襯墊是作用在罩杯上的功能性輔料，具有提升乳房、塑造胸部造型和提高罩杯承托性能的作用[12]。襯墊的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括大小、形狀、厚度等，目前已有的研究主要集中在襯墊厚度上。由于不同硬度的襯墊影響運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的作用機(jī)制不同，因此對(duì)于不同硬度的襯墊，其厚度變化對(duì)運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的影響是有差異的。

當(dāng)襯墊較硬時(shí)，增加襯墊厚度可以提高乳房的整體高度，使乳房接近無(wú)負(fù)荷時(shí)的位置[15]。這時(shí)增加襯墊厚度可能對(duì)乳房的運(yùn)動(dòng)學(xué)變量沒(méi)有顯著性影響，但可以使乳房保持在相對(duì)舒適的位置。McGhee等[15]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)跑步速度為6～12 km/h時(shí)，在罩杯下方放置1 cm厚的高密度襯墊抬高乳房，可顯著提高文胸的穿著舒適性和乳房的運(yùn)動(dòng)舒適度，但并沒(méi)有引起乳房豎直位移和豎直瞬時(shí)速度的顯著降低。然而，該研究中運(yùn)動(dòng)速度的范圍比較大，沒(méi)有分別對(duì)不同運(yùn)動(dòng)速度下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論，因此無(wú)法確定不同速度下有無(wú)襯墊是否會(huì)對(duì)乳房豎直位移產(chǎn)生影響。

當(dāng)襯墊的材質(zhì)較軟時(shí)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中乳房通過(guò)與文胸相互作用，可以將一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為襯墊的壓縮能，適當(dāng)增加襯墊厚度可以使襯墊吸收更多的乳房動(dòng)能，從而減少乳房震動(dòng)[16]。單位面積的襯墊壓縮能計(jì)算公式如下式所示：

WT=∫Fdε （1）

式中：WT為單位面積的襯墊壓縮能，Nm/m;ε為單位面積的襯墊壓縮應(yīng)變，m;εm為單位面積的襯墊最大壓縮應(yīng)變，m;F為作用在單位面積的襯墊上的壓力，N。

李瑾[17]研究了在5、7.5 km/h及10 km/h的運(yùn)動(dòng)速度下襯墊厚度（包括無(wú)襯墊，襯墊中心厚度為0.45、0.75 cm和105 cm）對(duì)乳房豎直位移的影響。相比McGhee[15]使用的高密度襯墊，該實(shí)驗(yàn)使用了普通襯墊，襯墊材質(zhì)可能更軟。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同運(yùn)動(dòng)速度下，襯墊厚度對(duì)乳房豎直位移的影響也不同。當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度為5 km/h時(shí)，襯墊厚度對(duì)乳房豎直位移無(wú)顯著影響;當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度為7.5 km/h和10 km/h時(shí)，乳房豎直位移隨襯墊厚度的增加而顯著減小。該結(jié)論說(shuō)明，在進(jìn)行慢跑和快跑這類強(qiáng)度較大的運(yùn)動(dòng)時(shí)，適當(dāng)增加襯墊厚度可提高運(yùn)動(dòng)文胸的防震功能。

綜上所述，在McGhee等[15]和李瑾[17]的研究中，襯墊厚度對(duì)乳房豎直位移的影響并不一致。除襯墊材質(zhì)性能外，這兩項(xiàng)研究中的實(shí)驗(yàn)速度也不同，這也有可能是導(dǎo)致兩項(xiàng)研究所得結(jié)論不同的原因。未來(lái)需進(jìn)一步驗(yàn)證在不同的襯墊硬度下，增加襯墊厚度是否可以減少乳房位移。此外，襯墊的大小和形狀也會(huì)對(duì)襯墊與乳房之間的相互作用力造成影響，因此，未來(lái)研究中可繼續(xù)探究襯墊的大小、形狀與運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的關(guān)系。

2.3鋼圈

鋼圈位于罩杯的下緣，具有提高罩杯承托力的作用，其結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括：開(kāi)口寬度、內(nèi)徑、內(nèi)側(cè)高、外側(cè)高等，如圖2[18]所示。目前對(duì)鋼圈具體結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究較少，研究人員大多只是對(duì)文胸中有無(wú)鋼圈進(jìn)行研究。

圖2鋼圈結(jié)構(gòu)參數(shù)

Fig.2The structure parameters of the underwire陳曉娜等[19]選擇大乳房（C罩杯）女性作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，分析了在3種運(yùn)動(dòng)速度（5、7.5、10 km/h）下，在普通文胸中增加鋼圈和取出鋼圈后的乳房豎直位移。研究發(fā)現(xiàn)，增加鋼圈后文胸對(duì)乳房豎直位移的降低作用顯著增加，控制效果隨速度增加而加強(qiáng)，并且可以減少由乳房位移引起的乳房不適。這些研究結(jié)論是通過(guò)普通文胸實(shí)驗(yàn)得到的，是否也適用于運(yùn)動(dòng)文胸還有待考證。增加鋼圈引起位移變化的力學(xué)機(jī)理尚不清楚。在文胸中增加鋼圈雖然能夠增強(qiáng)防震功能，但同時(shí)也會(huì)引起鋼圈周圍的應(yīng)力集中，引起壓力不舒適。因此，未來(lái)應(yīng)分析增加鋼圈后文胸各部位對(duì)乳房施力的變化，以便根據(jù)其力學(xué)機(jī)理設(shè)計(jì)與鋼圈功能相同但壓力舒適性更好的結(jié)構(gòu)部件。此外，鋼圈的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)罩杯的力學(xué)性能有直接影響，進(jìn)而影響運(yùn)動(dòng)文胸的防震功能，未來(lái)的研究中可繼續(xù)探討有無(wú)鋼圈及鋼圈結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的影響。

2.4肩帶

肩帶是連接文胸前后片的帶子，主要作用是提拉罩杯和后拉片。運(yùn)動(dòng)文胸肩帶的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)主要有豎直型、X型（或交叉型）、工字型和組合型[17，20]。研究人員通常討論的肩帶結(jié)構(gòu)參數(shù)主要為肩帶的寬度、方向和背部結(jié)構(gòu)。

2.4.1肩帶的寬度和方向

肩帶的寬度和方向會(huì)直接影響肩帶對(duì)罩杯和后拉片施加的拉力。由胡克定律可知，當(dāng)肩帶長(zhǎng)度和面料彈性模量保持不變時(shí)，單位寬度的肩帶拉伸到固定長(zhǎng)度時(shí)的面料拉伸力為定值，其理論關(guān)系可用下式表示：

F=E（Δl/l）（2）

式中：F為單位寬度的面料拉伸力，N;l為面料原長(zhǎng)，m;Δl為面料受力后的伸長(zhǎng)量，m;E為面料的彈性模量，N/m。

因此在肩帶長(zhǎng)度和面料彈性模量保持不變的基礎(chǔ)上，增加肩帶寬度可以提高肩帶對(duì)罩杯和后拉片的拉力（圖3），進(jìn)而有可能提高運(yùn)動(dòng)文胸的防震功能。

此外，當(dāng)肩帶對(duì)罩杯和后拉片施加的拉力與乳房震動(dòng)產(chǎn)生的力的方向正好相反時(shí)，可以更好地限制乳房震動(dòng)[21]。肩帶方向的變化會(huì)改變肩帶拉力的方向，從而影響文胸的防震功能。

Bowles等[21]測(cè)試了五種肩帶條件下，包括無(wú)肩帶、兩種肩帶方向（豎直肩帶、背部交叉肩帶）和兩種肩帶設(shè)計(jì)（加肩墊的肩帶和無(wú)肩墊肩帶），實(shí)驗(yàn)對(duì)象在跑步機(jī)上跑步時(shí)的乳房豎直位移、乳房疼痛、肩帶壓力和肩部壓力舒適度。其中肩墊（130 mm×50 mm）由外部縫有尼龍精編布的泡沫橡膠制成，并通過(guò)尼龍搭扣將肩墊固定在肩帶上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，肩帶方向的改變對(duì)減少乳房豎直位移和乳房疼痛均沒(méi)有顯著性影響;但與無(wú)肩帶狀態(tài)相比，兩種肩帶方向均可顯著減少乳房豎直位移和乳房疼痛。該研究?jī)H測(cè)試了乳房豎直方向的位移，并沒(méi)有考慮乳房的前后位移和左右位移。此外，當(dāng)肩帶從豎直方向改為交叉方向時(shí)，所需長(zhǎng)度更長(zhǎng)。由于該實(shí)驗(yàn)中肩帶長(zhǎng)度不可調(diào)長(zhǎng)，導(dǎo)致肩部壓力增加。這種增加并不是在肩帶合體的情況下發(fā)生的，因此不能準(zhǔn)確反映肩帶方向變化對(duì)肩帶壓力、肩部壓力舒適度和運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的影響。

為解決以上研究中肩帶長(zhǎng)度不能調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)缺陷，Coltman等[1]優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)方案，并在實(shí)驗(yàn)條件中增加了凝膠肩墊，繼續(xù)研究了肩帶方向和肩帶設(shè)計(jì)對(duì)大乳房（DD罩杯）女性乳房豎直位移和肩帶壓力的影響。Coltman等[1]根據(jù)專業(yè)的文胸試穿標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整實(shí)驗(yàn)文胸的肩帶長(zhǎng)度和方向，確保每一位實(shí)驗(yàn)對(duì)象的肩帶長(zhǎng)度合體;將長(zhǎng)10 cm、寬2.5 cm、厚0.3 cm的凝膠墊放在2.5 cm寬的肩帶下制成凝膠肩帶。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了6種肩帶條件，包括兩種肩帶方向（豎直和交叉）和三種肩帶設(shè)計(jì)（2.5 cm寬度無(wú)凝膠肩帶、4.5 cm寬度無(wú)凝膠肩帶和2.5 cm寬度加凝膠肩帶）。研究發(fā)現(xiàn)，6種肩帶設(shè)計(jì)對(duì)大乳房女性的乳房豎直位移沒(méi)有顯著性影響，但對(duì)其他方向的乳房位移是否有影響尚未可知。該研究還發(fā)現(xiàn)，4.5 cm肩帶的靜態(tài)平均壓力和動(dòng)態(tài)平均峰值壓力明顯低于2.5 cm肩帶和凝膠肩帶。這可能是因?yàn)?.5 cm肩帶比其他兩款肩帶與肩部的接觸面積大，在壓力不變的情況下，壓強(qiáng)自然變小。此外，實(shí)驗(yàn)對(duì)象表示她們更喜歡豎直肩帶，因?yàn)樗齻冋J(rèn)為豎直肩帶對(duì)斜方肌的壓力較小，并且不會(huì)勒傷肩胛骨。

陳曉娜等[22]研究發(fā)現(xiàn)，改變肩帶寬度（2.5 cm和5.0 cm）和肩帶方向（豎直和交叉）對(duì)乳房豎直位移和文胸罩杯壓力均沒(méi)有顯著性影響。但該實(shí)驗(yàn)仍然僅考慮了肩帶結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)乳房豎直位移的影響，忽略了實(shí)際的乳房震動(dòng)由復(fù)雜的三維運(yùn)動(dòng)構(gòu)成，乳房前后方向和左右方向的位移同樣不容忽視。

綜上，與無(wú)肩帶狀態(tài)相比，有肩帶可顯著減少乳房豎直位移和乳房疼痛;肩帶寬度和方向?qū)θ榉控Q直位移和乳房疼痛均沒(méi)有顯著性影響，但是否會(huì)對(duì)其他方向的位移產(chǎn)生影響還有待研究;此外，肩帶寬度和方向?qū)φ直瓑毫](méi)有顯著影響，但增加肩帶寬度可以降低靜動(dòng)態(tài)下的肩帶壓力。

2.4.2肩帶的背部結(jié)構(gòu)

肩帶背部結(jié)構(gòu)的改變，同時(shí)包含肩帶方向和肩帶寬度的變化，也有可能影響運(yùn)動(dòng)文胸的防震功能。余越云等[23]通過(guò)測(cè)量乳房上5個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的三維位移數(shù)據(jù)，分析了在蹦床上運(yùn)動(dòng)時(shí)4種肩帶背部結(jié)構(gòu)（工字型、Y字型、X字型和一片式）的運(yùn)動(dòng)文胸對(duì)乳房三維位移的控制效果。其中，5個(gè)乳房標(biāo)記點(diǎn)的位置分別為乳點(diǎn)及距離乳點(diǎn)上、下、左、右各4 cm處;4款運(yùn)動(dòng)文胸的主體面料成分相近。研究發(fā)現(xiàn)，肩帶背部結(jié)構(gòu)對(duì)乳房不同部位的三維位移有顯著影響。在豎直方向上，4款實(shí)驗(yàn)文胸的防震效果從強(qiáng)到弱依次為工字型、X字型、Y字型和一片式，但工字型與X字型的差異不明顯;在前后和左右方向上，工字型比X字型的防震效果好。但該研究中除肩帶結(jié)構(gòu)參數(shù)外，其他結(jié)構(gòu)參數(shù)是否完全一致不太確定，該研究結(jié)論的適用性還需要進(jìn)一步考證。未來(lái)的研究可設(shè)計(jì)肩帶結(jié)構(gòu)參數(shù)呈梯度變化，但其他結(jié)構(gòu)參數(shù)完全一致的運(yùn)動(dòng)文胸，繼續(xù)探究肩帶背部結(jié)構(gòu)與防震功能的關(guān)系。

2.5底圍

底圍位于罩杯下方，與罩杯直接相連。如果底圍向上滑移，就會(huì)影響罩杯對(duì)乳房的包裹和控制，進(jìn)而影響運(yùn)動(dòng)文胸的防震功能。陳慧嫻等[24]發(fā)現(xiàn)女性穿著不同支撐強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)文胸進(jìn)行相應(yīng)強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)時(shí)，底圍均有向上滑移的現(xiàn)象。王停停[25]分析了運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)文胸底圍的受力情況（圖4），以A點(diǎn)為例，文胸底圍受肩帶拉力、面料拉力、面料與皮膚之間的靜摩擦力，以及人體對(duì)文胸下圍的支持力的作用。若想提高底圍的穩(wěn)定性，需適當(dāng)增大文胸底圍與皮膚之間的靜摩擦力。

將最大靜摩擦力計(jì)算方法近似為滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算方法，得到運(yùn)動(dòng)文胸底圍最大靜摩擦力計(jì)算公式，如下式所示：

F=μF （3）

式中：F為最大靜摩擦力，N;μ為底圍面料與皮膚之間的摩擦系數(shù);F為壓力，N。

運(yùn)動(dòng)文胸底圍最大靜摩擦力受摩擦系數(shù)和壓力的影響，提高面料與皮膚之間的摩擦系數(shù)或增大運(yùn)動(dòng)文胸底圍對(duì)下胸圍皮膚的壓力均可提高最大靜摩擦力，進(jìn)而提高底圍的穩(wěn)定性。

底圍的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括底圍的圍度和寬度。在相同的底圍寬度下，減小底圍圍度可增大底圍對(duì)下胸圍皮膚的壓力、提高底圍的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響運(yùn)動(dòng)文胸的防震功能。于莉君等[26]研究發(fā)現(xiàn)，在同一運(yùn)動(dòng)速度下，乳房豎直位移隨運(yùn)動(dòng)文胸底圍圍度的減小而減小。但是該團(tuán)隊(duì)只是從數(shù)值上分析出這樣的趨勢(shì)，并沒(méi)有進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，因此這種趨勢(shì)確實(shí)是由于底圍圍度的減小引起的，還是由于隨機(jī)誤差引起的，尚未可知。此外，底圍圍度也并非越小越好，圍度過(guò)小會(huì)增大胸腔的壓迫感，降低底圍的壓力舒適性。在相同的底圍圍度下，增加底圍寬度也可增大底圍對(duì)下胸圍皮膚的壓力，進(jìn)而有可能影響運(yùn)動(dòng)文胸的防震功能，但底圍壓力同樣不宜超過(guò)其舒適閾值。未來(lái)的研究可探討底圍壓力的舒適閾值，并在此基礎(chǔ)上研究運(yùn)動(dòng)文胸底圍圍度和寬度變化對(duì)防震功能的影響。

3結(jié)論與展望

本文主要探究了運(yùn)動(dòng)文胸結(jié)構(gòu)參數(shù)及對(duì)其防震功能的影響，包括運(yùn)動(dòng)文胸整體結(jié)構(gòu)及罩杯、襯墊、鋼圈、肩帶和底圍等部件結(jié)構(gòu)參數(shù)。在運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的測(cè)試過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)對(duì)象的乳房大小、乳房形態(tài)和跑步速度等實(shí)驗(yàn)條件均會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有一定的影響。然而，目前針對(duì)運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的測(cè)試并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可以參照，不同研究之間的實(shí)驗(yàn)條件存在一定差異，使得測(cè)試結(jié)果的可比性受到限制。但通過(guò)綜合對(duì)比與分析獲得了一些較為一致的結(jié)論：增加罩杯杯高可降低乳房豎直位移;在文胸中增加鋼圈可顯著降低乳房豎直位移;肩帶的方向和寬度對(duì)乳房豎直位移、乳房疼痛和罩杯壓力均沒(méi)有顯著性影響，但增加肩帶寬度可以顯著降低靜動(dòng)態(tài)下的肩帶壓力;減小底圍圍度時(shí)乳房豎直位移有降低的趨勢(shì)。

未來(lái)關(guān)于結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)文胸防震功能影響的研究可從以下三方面開(kāi)展：1） 雞心和后拉片分別位于罩杯兩側(cè)，對(duì)固定罩杯有重要意義，因此有必要探索這些重要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的影響。此外，現(xiàn)階段的研究大多只分析了文胸結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)乳房豎直位移的影響，然而實(shí)際的乳房震動(dòng)由復(fù)雜的三維運(yùn)動(dòng)構(gòu)成。為更加準(zhǔn)確地反映運(yùn)動(dòng)文胸的防震功能，未來(lái)有必要研究運(yùn)動(dòng)文胸結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)乳房三維運(yùn)動(dòng)的影響。2） 目前針對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)文胸防震功能影響的研究中，大多缺少對(duì)實(shí)驗(yàn)樣衣結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)的有效表征，導(dǎo)致不同研究之間的結(jié)論難以對(duì)比。此外，部分研究缺乏對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)單因素變化的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其研究結(jié)果的適用性還需要進(jìn)一步考證。在后續(xù)研究中，可設(shè)計(jì)單一結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的運(yùn)動(dòng)文胸，同時(shí)增加對(duì)實(shí)驗(yàn)樣衣結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)的表征，以便更加準(zhǔn)確地分析該結(jié)構(gòu)參數(shù)與運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的關(guān)系。3） 目前關(guān)于結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)文胸防震功能影響的研究主要集中在運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的評(píng)價(jià)上，而對(duì)運(yùn)動(dòng)文胸限制乳房震動(dòng)作用機(jī)制的研究相對(duì)較少。運(yùn)動(dòng)文胸的款式結(jié)構(gòu)變化十分豐富，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得的評(píng)價(jià)結(jié)果難以覆蓋運(yùn)動(dòng)文胸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的所有情況。未來(lái)還需要進(jìn)一步分析結(jié)構(gòu)參數(shù)影響運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的作用原理，進(jìn)而探究影響運(yùn)動(dòng)文胸防震功能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)，并形成量化關(guān)系，以便科學(xué)地指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)文胸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

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Research progress on the effect of structural parameters of the sports bra

on its shock absorption functionZHENG Xue CHEN Xiaona SUN Guangwu（1.School of Textiles and Fashion， Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 201620， China; 2.Key Laboratory of

Clothing Design and Technology， Ministry of Education， Donghua University， Shanghai 200051， China）

Abstract： Excessive breast motion during exercise contributes to numerous negative effects in women. Previous studies have shown that breast pain caused by the excessive breast motion can be a barrier to physical activity participation. Besides， excessive breast motion may damage the breast tissue structure， cause ligamentous laxity， breast ptosis and so on. Many studies have proved that well designed sports bras are more effective in limiting breast vibration and exercise-induced breast discomfort compared to standard fashion bras. It is suggested that women should wear sports bras as external supports for the breasts during exercise. There is no explicit definition for the shock absorption function of sports bras. The function of sports bras in controlling breast vibration and relieving breast discomfort is defined as the shock absorption function of sports bras in this study. However， according to a recent survey of female consumers with a fitness habit， 76% of respondents believe that sports bras on the market today have low shock resistance， which indicates that the shock absorption function of sports bras needs to be further optimized.

In order to improve sports bras’ shock absorption function， the article analyzed the effects of the overall structure and component parameters of sports bras on the shock absorption function from the perspective of kinematics and biomechanics. Firstly， we analyzed the effects of the overall structure of the sports bras including compression bras and encapsulation bras on their shock absorption function. Secondly， we summed up the effects of the five structural parameters of the cup， cup padding， underwire， shoulder strap and bottom band on the shock absorption function of sports bras. Based on the above， this paper analyzed the effects of structural parameters of sports bras on the shock absorption function from the perspective of kinematics and biomechanics. The results show that there is no unified conclusion about which overall structure of sports bras has better shock absorption function at present. The effects of cup padding thickness on the vertical breast displacement are inconsistent， either. Increasing the cup height and adding the underwire to sports bras can significantly reduce the vertical breast displacement. The direction and width of the sports bras’ shoulder straps are not effective in reducing the vertical breast displacement， breast pain and cup pressure while increasing the shoulder strap width can significantly reduce the shoulder strap pressure under static and dynamic conditions. The vertical breast displacement tends to decrease when the bottom band girth is reduced.

Future studies on the impact of structural parameters on the shock absorption function of sports bras can be carried out from the following five aspects： ?。?To more accurately assess the shock absorption function of sports bras， we need to consider the effects of structural parameters of sports bras on three-dimensional breast displacement in the future. ⅱ） The center stay and sides are located at each side of the bra cup， which are of great significance for holding the bra cup in place. Therefore， it is necessary to investigate the effects of these important structural parameters of sports bras on the shock absorption function. ⅲ） Most of the current studies on the effects of structural parameters of sports bras on the shock absorption function lack effective characterization of the structural parameters and material parameters of the test sample， which makes it difficult to compare conclusions among different studies. Therefore， the key characterization of structural parameters and material parameters of the test sample should be added in future research. ⅳ） Some studies have not investigated the effects of the single structural parameter change of sports bras on the shock absorption function， and the applicability of their results requires further verification. In future research， sports bras with single structural parameter change can be designed to more accurately investigate the relationship between the structural parameters and the shock absorption function of sports bras. ⅴ） At present， the studies on the effects of structural parameters of sports bras on the shock absorption function mainly focus on the assessment of the shock absorption function of sports bras， while studies on the mechanism of limiting breast vibration by wearing sports bras are few. The style and structure of sports bras vary a lot. The assessment results obtained through experiments cannot cover all sports bra structure design. Further studies should seek to analyze the mechanism of structural parameters on controlling the shock absorption function of sports bras and the key structural parameters affecting the shock absorption function of sports bras should be explored so as to obtain the quantitative relationship and guide the structural design of sports bras scientifically.

Key words： sports bras; bra cups; shoulder straps; bottom bands; breast pain; breast displacement