基于松弛强力的文胸肩带压力回归分析

于晓坤，李 昕

（东华大学a.服装和艺术设计学院；b.现代服装设计与技术教育部重点实验室，上海 200051）

基于松弛强力的文胸肩带压力回归分析

于晓坤a，b，李 昕a

（东华大学a.服装和艺术设计学院；b.现代服装设计与技术教育部重点实验室，上海 200051）

采集了7种较具代表性的文胸肩带，分别通过定伸长5次反复拉伸试验和人台压力着装测试，获得肩带试样的弹性回复率、定伸长松弛强力，以及人台上各测量点的压力值.分别对弹性回复率、定伸长松弛强力和肩带各点压力进行回归分析，建立了肩带弹性回复率与压力的回归模型，以及肩带定伸长松弛强力与压力的回归模型，并对两组模型的拟合优度进行了讨论与分析.结果表明，肩带的松弛强力能够较好地反映其在拉伸时由形变产生的内应力对人体产生的束缚压大小，经检验利用松弛强力预测肩带的服装压力精度更高.

文胸肩带；弹性回复率；松弛强力；服装压力；回归分析

肩带作为文胸的主要构成部分之一，在与人体贴身穿着的过程中，起到提拉乳房使其挺拔的作用［1］.肩带在女性日常使用中经常出现滑落或过于紧绷的现象［2－3］.将肩带调整到适合的长度，可有效减少其滑落现象，但过度减小肩带的长度会造成对人体肩部束缚压急速增大，令人产生不舒适的压力紧迫感，容易引起肩颈部位的过度疲劳，影响女性日常生活，严重者还可能引发文胸综合征.

文胸是女性日常贴体穿着的基础内衣之一，因其自身功能特点，女性的胸部在日常生活中不可避免地被文胸“束缚”着，因此，文胸穿着的压力舒适性引起学者们的广泛关注.文献［4］针对文胸的服装压力开展主客观测量的研究，指出穿着者对文胸的喜好程度与文胸的压力分布有关.文献［5］通过人体穿着试验，发现在站立姿势下，文胸及其肩带覆盖部位在肩部、体侧和背部的压力较大.文献［6］通过心律变异性功率光谱分析，研究不同款式文胸产生的服装压力对人体自主神经系统行为的影响，发现穿着压力较大的文胸对人体的自主神经系统行为产生较大的负面影响.文献［7］通过穿着试验测量了具有拢胸作用的文胸在其围带部分对人体产生的压力，并研究了主观舒适感受与客观压力测量值间的关系.文献［8］进一步研究了拢胸式文胸罩杯材料的拉伸模量对服装压力、压感、塑形效果以及生理反应（心率和血压）的影响.国内也有一些学者相继开展了关于文胸压力测量以及压力舒适性主观评价等的研究［9－14］，其中，文献［14］针对文胸肩带的压力分布进行了探讨和分析.现有文献多以文胸压力客观测量为主，且针对压力舒适性的影响因素分析中多以定性分析为主，鲜见文胸材料拉伸性能与服装压力、压感的定量关系探讨.

关于织物的拉伸弹性与服装压力的定量关系讨论，在针织面料以及针织服装中较为常见.文献［15］通过对经编无缝服装面料的拉伸性能测试和经编无缝服装的压力测试，探讨了面料拉伸性能与经编无缝服装穿着时所产生压力的关系.文献［16］用气囊式压力测试仪，测试了无缝内衣在不同拉伸率时胸部、腰部、臀部的服装压力，探讨无缝内衣面料横向弹性伸长率和服装压力的关系.文献［17－18］进行了调整型束裤穿着服装压力测量及面料的拉伸弹性测试试验，分析得出与臀、腹部特征部位服装压力相关关系显著的面料弹性指标，并讨论了其与服装压力的定量关系，进而又探讨了服装压力与主观压感以及美体感的关系.文献［19］测试了氨纶弹性针织面料的延伸、弹性指标和服装压力，建立了氨纶弹性针织面料延伸、弹性指标与服装压力的回归模型.

肩带作为弹性织物的典型品类，鲜见有关肩带拉伸性能测试与分析的文献，肩带的拉伸性能和疲劳性能作为影响其压力舒适性的主要因素之一，探讨它们与压力测量值以及主观感受值间的关系，是研究讨论肩带压力舒适性的基础.本文通过定伸长反复拉伸试验测量了肩带的弹性回复率指标，拟选取肩带的弹性回复率作为自变量，探讨其与肩带压力客观测量值的关系.此外，肩带在日常穿着过程中受到外力作用处于拉伸状态，肩带自身因拉伸形变而产生的内应力，直接影响其作用于人体的客观压力.通过定伸长反复拉伸试验可测得织物拉伸至定伸长时的停止强力和松弛强力，能够表征织物拉伸至定伸长时产生的内应力大小.停止强力是织物刚拉伸至定伸长时所受拉伸力的大小，松弛强力是织物拉伸至定伸长停置一定时间后所受拉伸力的大小.结合肩带日常穿着时处于持续拉伸的状态，松弛强力能够更贴切地表征肩带在使用过程中因形变产生的内应力大小，因此，本文选取松弛强力为研究对象，探讨其与肩带压力的定量关系.

1 试 验

1.1 试验材料准备

基于问卷调查，选取了一款广受消费者青睐的3／4罩杯、普通厚度、非定型模杯、肩带可拆卸的文胸.为了减少试验个体体型差异等造成的误差，试验选用了奉邦B75专业内衣人台，人台的上半身应用东华原型对其基础线进行标注，包括胸围线、颈根围线、前后中心线、背宽线.基于市场调查采集了7种肩带试样，其材质均为目前市场上较为主流的锦纶／乳胶丝，经线选用弹力锦纶丝，配用乳胶丝，包覆成纱包线，纬纱选用锦纶丝.各肩带试样要求表面平整，为了减小试验系统误差，每种肩带各取4根进行各测量试验.肩带试样规格如表1所示.

表1 肩带试样的规格Table 1 Bra straps specification

1.2 定伸长反复拉伸试验

采用INSTRON 3365型万能材料试验机，预加张力夹持试样，张力大小为0.1N，夹持长度为（200±1）mm.鉴于肩带试样优良的拉伸弹性性能，即低负荷作用使其产生较显著的伸长变形，根据FZ／T 60021—1996标准，在试样获得预加张力0.1N前，本试验将夹持器移动速度恒定为20mm／min，此后，夹持器移动速度恒定为100mm／min，精确度为±2%.另外，基于文胸肩带在实际穿着过程中不同的拉伸伸长状态，试验将定伸长率设定分别为10%，20%及30%.

试验时，试样长度方向的两端平整地紧固在铗钳中间位置，保证拉力中心线通过铗钳中心.启动仪器，施加0.1N的预加张力，待试样拉伸至预定伸长后停置30s，记录试样的松弛强力，然后以原速回到起点，停置1min，再次加以0.1N的预加张力，按以上步骤反复拉伸5次并记录相关测试数据.由式（1）和（2）分别计算试样的定伸长单次拉伸弹性回复率ε1（%）和定伸长反复5次拉伸弹性回复率ε5（%），数据精确至0.01%.

式中：L00为加预加张力而未加负荷前的试样初始长度；L0为加负荷后拉伸至定伸长时的试样长度；L1为第1次拉伸回复后加以预加张力的试样长度；L5为第5次拉伸回复后加以预加张力的试样长度.

1.3 肩带压力测量试验

1.3.1 压力测量点的选取

根据人体肩部的骨骼和关节特征，当人体穿着文胸时，肩带经过锁骨、肩胛棘、肩胛骨等肩部重要的骨骼.试验选取了人台左侧肩带覆盖区域的5个较有代表性的点进行测量，分别标记为P1～P5点，各标记点的位置如图1所示.

图1 压力测量点位置Fig.1 Locations of measured pressure points

1.3.2 伸长率水平选取

肩带伸长率即肩带在穿着过程中的松紧度状态，肩带伸长率不同直接影响其由拉伸变形产生的内应力大小，因此，将肩带的伸长率作为试验的设计因子之一.

在实际穿着中，当固定受试者和文胸样衣时，肩带覆盖人体体表的长度为固定值，即肩带需满足的穿着长度.通过调节肩带上的8字扣可调整肩带在未拉伸时的初始长度，则肩带的实际伸长率（%）可由式（3）计算获得.

本试验中肩带的伸长率水平确定为10%，20%和30%.试验中给人台穿着文胸样衣可测得人台的穿着长度，则根据式（3）可推导出肩带初始长度，如式（4）所示.

根据人台的穿着长度和肩带的伸长率，为每根肩带试样计算其在不同伸长率下的初始长度，并标记各初始长度的位置，以便在试验中快速调节肩带的长度.

1.3.3 肩带压力测量试验

采用日本的AMI3037S－5型气囊式压力测试仪测量肩带压力，鉴于人台是刚体，测量数据相对稳定，测量时间定为30s.依据随机化试验原则，编制试验记录表格，对试验肩带进行编号.在人台上标记围带的穿着位置，以防肩带缩短时造成围带上移的现象，便于围带穿着复位.在各压力测量点上贴好气囊传感器，注意记录初始压力值.按照随机试验顺序，根据各试验组合取肩带并调整肩带至所需长度，将肩带连接于文胸上，注意尽量使肩带和人台曲面贴服，压力测量时间为30s.每次更换肩带前需检查确保文胸围带复位于标定的穿着位置.测量各点的压力值并减去初始压力值才是实际压力值.

2 分析与讨论

2.1 肩带弹性回复率与服装压力的回归关系

弹力织物的拉伸弹性常被用于探讨其与服装压力的定量关系［15，17－19］，因此，应用 SPSS统计分析软件对单次弹性回复率、5次弹性回复率与人台各点压力测量值分别进行相关分析.除P1点外，P2～P5点压力与肩带弹性回复率均有显著的线性正相关关系，在测量中这些点与人体接触稳定，随着伸长率水平的变化，其压力值也随之变化.应用SPSS统计分析软件建立肩带弹性回复率与其服装压力的回归模型，分别取单次弹性回复率、5次弹性回复率作为自变量，取P2～P5点的压力值（p2～p5）为因变量建立回归模型，并对回归方程的显著性以及模型的拟合优度进行检验，相关检验结果如表2所示.

表2 肩带弹性回复率与各点压力回归方程显著性及模型拟合优度检验Table 2 Test of significance and goodness of fit of regression for bra straps'elastic recovery and pressure

通过对肩带的弹性回复率与各点压力的相关分析和回归分析，得到弹性回复率与各点压力的回归方程，对回归方程的显著性和残差进行检验，均证明回归方程建立有效.但根据拟合优度检验可知，肩带弹性回复率与各点压力回归方程的拟合优度并不理想，肩带弹性回复率最多可解释50%左右肩带压力的变差，因此，有必要探讨是否有其他变量可以解释更多肩带压力的变差.

2.2 肩带定伸长松弛强力与服装压力的回归分析

鉴于肩带使用时处于持续拉伸状态的特点，本文提取了拉伸试验中肩带拉伸至定伸长停置30s时的松弛强力指标，模拟肩带在日常使用过程中因持续拉伸形变产生的内应力的大小.应用SPSS统计分析软件对单次拉伸松弛强力、5次拉伸松弛强力与人台各点压力测量值分别进行相关分析，除P1点以外，其他各点压力与松弛强力的相关系数r值均大于0.8，显著性概率（Sig.）均小于显著性水平0.01，说明松弛强力与P2～P5点有着高度正线性相关关系.进而建立肩带松弛强力与其服装压力的回归模型，分别取单次松弛强力、5次松弛强力作为自变量，取P2～P5点的压力值（p2～p5）为因变量建立回归模型.单次松弛强力、5次松弛强力与人台各点压力的拟合图分别如图2和3所示.弛强力与压力值之间有着较好的正线性相关关系，肩带压力值随着松弛强力的增大而增大.对比弹性回复率与服装压的拟合优度，肩带松弛强力与服装压的拟合优度有较为明显的提高.

图2 肩带单次松弛强力与人台P2～P5压力拟合线图Fig.2 Fitting figure of bra straps'one time relaxed strength and pressure of point 2to point 5

图3 肩带5次松弛强力与人台P2～P5压力拟合线图Fig.3 Fitting figure of bra straps'five times relaxed strength and pressure of point 2to point 5

表3 肩带松弛强力与各点压力回归方程显著性及模型拟合优度检验Table 3 Test of significance and goodness of fit of regression for bra straps'relaxed strength and pressure

2.3 回归拟合优度比较探析

根据服装压产生的机理，服装压包括面压、重量压、束缚压，而束缚压是服装压的主要部分.由服装材料变形产生的拉伸张力作用于人体形成束缚的压力即束缚压［18］.而服装材料变形产生的拉伸张力主要由织物内应力产生，松弛强力可表征肩带拉伸后由材料形变产生的内应力，所以与服装压的产生有密切关系.弹性回复率是评价织物弹性好坏的指标，与服装压的产生并无直接的关系，因此，与利用肩带的弹性回复率进行预测及表征服装压产生机理相比，利用肩带的松弛强力预测服装压的大小更具优势.

伸长率水平影响拟合程度.在肩带的反复拉伸试验中，考虑女性日常穿着过程中对于肩带松紧度调整的不同习惯，设计了3个伸长率水平，即当肩带处于10%，20%和30%的拉伸状态.为了检验伸长率水平对弹性回复率和松弛强力的影响作用差异，本文以肩带为区组，设伸长率为控制因子，弹性回复率和松弛强力为响应变量，进行方差分析，分析结果如表4所示.由表4可知，不同伸长率水平对松弛强力均产生显著影响，而对弹性回复率的影响效果并不齐整.

表4 肩带区组时伸长率对弹性回复率、松弛强力方差分析表Table 4 Analysis of variance for elastic recovery and relaxed strength with strap types as block

为了进一步探测伸长率水平间的影响效果，对各伸长率水平进行了多重比较分析，发现各伸长率水平对松弛强力都产生了显著影响.在比较伸长率对弹性回复率的影响时发现，肩带伸长率由10%变为20%时对弹性回复率并未产生显著影响，当伸长率变为30%时，其对弹性回复率产生显著影响.说明弹性回复率作为弹性织物的重要拉伸性能指标，其反映的是织物的基本属性，较低伸长率水平对织物的弹性回复率影响作用很小，难以检测到显著差异.因而，虽然弹性织物的弹性回复率与其产生的服装压存在较为显著的相关关系，但由于普通弹性织物在穿着过程中均处于低拉伸状态，所以利用弹性回复率对织物产生的束缚压进行预测的效果受到影响.检验结果证明肩带松弛强力对于伸长率水平的变化非常敏感，因而对于肩带而言，利用松弛强力预测其束缚压比利用弹性回复率进行预测的精度要高.

3 结 语

本文以肩带为研究对象，通过定伸长反复拉伸试验获得了肩带弹性回复率、松弛强力指标，通过肩带压力测量试验获得人台上各测量点的压力值，应用回归分析探讨了肩带弹性回复率、松弛强力与各点压力的定量关系，获得主要结论如下所述.

（1）肩带弹性回复率与测量点中P2～P5点压力存在显著的线性正相关关系，通过回归分析建立了肩带弹性回复率与P2～P5点压力的回归模型，经方程显著性检验判定方程有效，但方程的调整判定系数为0.307～0.519，拟合效果并不理想.

（2）肩带松弛强力与测量点中P2～P5点压力存在显著的高度线性正相关关系，通过回归分析建立了肩带松弛强力与P2～P5点压力的回归模型，经方程显著性检验判定方程有效，且方程的调整判定系数达到0.660～0.882，拟合效果较为理想.

（3）以伸长率为控制变量，对肩带弹性回复率和松弛强力进行方差分析可知，较低伸长率水平对织物的弹性回复率影响很小，难以检测到显著差异.而普通弹性织物在穿着过程中均处于低拉伸状态，所以利用弹性回复率对织物产生的束缚压进行预测的效果并不理想.检验结果证明肩带松弛强力对于伸长率水平的变化非常敏感，因而对于肩带而言，利用松弛强力预测其束缚压比利用弹性回复率进行预测的精度要高.

参 考 文 献

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Regression Analysis of the Bra Straps Pressure Based on Its Relaxed Strength

YUXiao－kuna，b，LIXina

（a.Fashion and Art Design Institute；b.Key Laboratory of Modern Fashion Design and Technique，Ministry of Education，Donghua University，Shanghai 200051，China）

Seven typical types of bra straps were tested for 5 times repeated tensile force and manikin wearing pressure measurement.The elastic recovery and relaxed strength of the straps，when they were stretched to a set length，were recorded to conduct regression analysis with the manikin wearing pressure measurements of the selected points.The regression models of elastic recovery vs pressure and relaxed strength vs pressure were built.Based on the tests of equation significance and goodness of fit，comparative study of the two sets of regression equations revealed that the relaxed strength of the strap could properly characterize the inner strength of the straps which would cause the bound pressure on the body when they were stretched in daily use.The result indicates that the relaxed strength can predict the pressure difference with better accuracy.

bra straps；elastic recovery；relaxed strength；clothing pressure；regression analysis

TS 941.17

A

1671－0444（2013）05－0622－06

2012－07－10

中央高校基本科研业务费理工基地建设资助项目（12D10723）

于晓坤（1978—），女，河北保定人，讲师，博士研究生，研究方向为服装结构设计及其舒适性评价.E－mail：yuxiaokun＠dhu.edu.cn