文胸側比高與鉤扣寬對壓力舒適性的影響

2020-08-20 04:26:56楊源,周捷

西安工程大學學報 2020年4期

楊源,周捷

(西安工程大學服裝與藝術設計學院,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,但其結構的細微改變都會引起穿著后胸部形態的變化[3-4]。調查發現，目前市場上所售大多數U字比的文胸側比高為7～13.5 cm,鉤扣寬為3.4～9.5 cm,鉤扣行數在3～5行之間。文胸側比適當加高有利于收納副乳,側收效果較好;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]。

文胸的造型結構與其對人體產生的壓力關系密切[6-7]。文胸細部結構對人體壓力舒適性的研究集中在文胸結構中的罩杯、鋼圈及肩帶部位[3,8-10]。學者們分析了罩杯結構對乳房壓力的影響[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;并得出罩杯結構與胸部壓力大小的關系[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鍵部位對人體壓力的影響,但有關側比高及鉤扣寬的分析較少涉及客觀壓力的測量,大多基于調整型內衣所需功能的結構設計及材料選擇[11-13]。

目前市場所售文胸側比高與鋼扣寬的長度取值差異較大,有關文胸側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比高與鉤扣寬配伍不同的文胸時的壓力,研究文胸側比高與鉤扣寬的變化對人體穿著文胸時產生壓力的影響,在文胸結構設計中，側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,身體質量指數值(BMI) 19～22 kg/m2,乳房沒有做過手術且無懷孕史。選取7款某品牌3/4 罩杯面料相同的文胸,號型均為75B,側比高與鉤扣寬為商用文胸常規配伍,但配伍形式各不相同。其側比高、鉤扣寬與鉤扣行數見表1。

表 1 7款文胸試樣相關信息

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。受試者在專業測試人員指導后,處于著裝舒適自然的狀態下進行文胸壓力測試。測試儀器采用日本AMI公司設計生產的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生的壓力是不同的[14-15]。考慮到人側身彎腰時側骨條會擠壓人體,因此本文選取站立及身體向左彎腰30° 2種日常活動的靜態姿勢,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構設計中側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鍵也是獲取合理壓力數據的基礎。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、側比上點、側比下點、后比下圍中點及中后點等5個與文胸壓力及側比、鉤扣相關性較大的測量點,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—側比上點;c—側比下點;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。測試人員首先調試儀器，使其處于正常工作狀態。隨后受試者穿著文胸,測試人員幫助其調節肩帶、鉤扣等使文胸達到舒適合體狀態,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,待各個點位的數據穩定后,讀取相應點位的壓力數值。測試人員記錄壓力數據,受試者休息4 min,測試人員檢查壓力傳感器狀態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 數據處理與分析

2.1 數據處理

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]。考慮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骨條上側對人體壓力較小,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。因此使用數據分析軟件SPSS通過箱形圖來處理壓力數據,剔除實驗數據中的異常值,后續對6位受試者分別試穿7款文胸時各測量點的有效壓力數據,取平均值進行分析。

2.2 數據分析

考慮到功能和款式因素,文胸結構設計中側比高與鉤扣寬的取值相互影響,二者有一定的相關性;因此利用數據處理系統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。以側比高、鉤扣寬為自變量x1、x2;肩點、側比上點、側比下點、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Y取最小值,潛變量個數取2,建立二次多項式回歸模型。

回歸模型擬合的決定系數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均在0.7以上,說明擬合程度較好。

表 2 數據標準化后模型決定系數

5個測量點中側比高、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比上點處文胸壓力較小,加上側骨條材質為軟膠條,人體向左彎腰時也會使側比上點與人體接觸面積變少,導致氣囊探頭測量的壓力數據不太精準;實驗中側身彎腰姿勢下有些受試者肩帶發生些許位移,致使肩點處彎腰狀態下壓力數據較為分散。

目標函數Y壓力越小,舒適性越強。結合表2、表3分析,標準回歸系數絕對值越大,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。由標準回歸系數的絕對值可看出,文胸側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

從標準回歸系數的正負值可以看出,站立姿勢下側比高及鉤扣寬增加會使側比下點及后比下圍壓力減小,肩點壓力增加;彎腰狀態下二者長度的增加會使后比下圍的壓力減小,但會稍微增加側比下點的壓力。側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取最優指標時各自變量x的優化取值,即計算文胸各測量點綜合壓力最小時側比高與鉤扣寬的長度。Y取最優指標時各個因素的組合從表4可看出,在站立和彎腰2種靜態姿勢下,文胸壓力最小時側比高與鉤扣寬的配伍不同。站立姿勢下側比高為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,側比高為9 cm時文胸綜合壓力較小。文胸側比采用加固設計且材質較硬,日常活動中上身扭轉、彎腰等姿勢會擠壓側骨條,側比過高反而會增加對皮膚的壓迫感。