文胸后比版型设计的受力分析

陈月兴

（广东理工学院艺术系，广东肇庆526114）

服装园地

文胸后比版型设计的受力分析

陈月兴

（广东理工学院艺术系，广东肇庆526114）

通过分析人体胸部生理特征，在钢圈造型的基础上进行文胸后比基础版型设计，分析人体穿着文胸时后比位的受力情况，得出文胸后比位版型的设计受到后比下降量和面料的弹性性能影响。

文胸；后比；版型设计；受力分析

基于女性胸部形态的生理特征，文胸是人体的第二层皮肤，它具有保护乳房免受外界伤害，塑造女性完美胸型的作用，可保护胸部，避免乳房出现下垂、外扩。不合体的文胸不但对胸部起不到保护作用，还会引起身体脊椎弯曲，背部疼痛，呼吸不良，乳房皮肤擦伤，乳房疼痛等不良问题，如文胸过小引起压力过大及乳房变形等。

文胸结构设计是文胸设计生产中的核心技术[1]。文胸结构每个部件都具有特定的功能，文胸整体结构设计不仅影响到造型上的整体美观性，而且还影响着人体躯干胸部区域的舒适度和功能性。文胸版型主要由罩杯和下围两大部分构成，罩杯是文胸的主体部分，它起到支撑、保护、固定乳房和塑胸等重要作用；下围则主要起到固定、承托罩杯，以及辅助罩杯包覆乳房的作用。下围结构主要由鸡心和后比构成，起到支撑罩杯，避免乳房下垂，并将多余的赘肉慢慢移入乳房等作用，后比位结构是下围结构设计的难点。文胸后比位是将文胸固定在人体背部躯干的部分，当人体在运动状态下，背部的长度方向和围度方向的形变程度较大，从而需要文胸结构能够满足形变状态下的舒适性和功能性。相同规格下的文胸能否贴合不同形态的胸部造型并达到一定的舒适度，后比位的设计具有一定的影响。后比位的稳定性是保证文胸在活动状态下能够处于人体合适位置的关键因素，从而满足穿着上的舒适性和功能性，那么对后比的结构设计和面料有极其严格的要求。根据中国女性内衣行业调查报告，文胸版型要满足人体在活动状态下的不变形、不脱落、透气性好等穿着效果，指出文胸结构设计应当结合人体力学、人体工效学的各种知识，在文胸面辅料的纱向、弹力的选用方面要考虑到人体机能情况[2]。K.Shin提出了文胸设计是一个需要结合设计创意、精确的制版技巧以及熟知织物特性三大方面的过程，大部分的文胸都是由尺寸精确到毫米的平面的弹性面料裁片缝制而成的[3]。从运动生物力学的研究角度来看，国外专家研究了人体运动状态下胸部的相对位移、绝对位移，胸部的承托力以及产生的不舒适感[4-5]。关于文胸版型设计，杨焰雁在日本式文化原型上进行获取文胸后比基础纸样，将勾画好的后比基础纸样在另一张纸上拓出，合并后腰省，圆顺各部位结构线，至此完成文胸后比基础纸样的创建[6]。设计过程较为繁复，未能适应文胸生产实际需求。

因此，本文针对文胸后比位版型设计，以75B罩杯女性为研究对象，通过分析人体胸部生理特征及后比的结构特点，设计合理的文胸后比版型，进一步分析文胸穿着状态时后比受力情况。

1 文胸后比版型的理论分析

1.1 人体胸部、背部生理结构分析

根据人体结构比例，胸部结构位于人体躯干第2、3肋骨与第6、7肋骨之间，胸高点位于第4、5肋骨之间，乳房大致沿着胸大肌后部靠前腋的下缘位置，以乳头为界限，乳房下方要比上方圆润饱满，乳房结构是女性生理结构上唯一没有骨骼支撑的器官[7]。

人体胸部是躯干的一部分，运动状态下表面皮肤以及皮下脂肪随着骨骼的运动而滑动，产生体表形变，不带有关节转动；人体胸部、背部皮肤的滑移朝着脂肪沉积、填充脂肪多的手臂根部进行量的变化，到腋下底部滑移变化最大；上肢运动引起背部皮肤沿着腰部中心—后腋部—上臂外侧方向，朝斜上方区域滑动；胸部皮肤沿肋下腰部—前腋部—上臂外侧，朝着直上方区域滑动[7-8]（图1）。由此可见前后腋部的两个伸展方向有很大不同，要使文胸能够很好地支撑乳房固定胸部，避免滑移现象，则需要对文胸后比版型作进一步的分析。

图1 胸部、背部的皮肤伸展方向

1.2 文胸后比结构特点

后比 （Backwings）又称侧比、侧翼、下比、背翼或者后拉片。它是环绕人体背部的文胸部件，是文胸前片罩杯和钢圈下方裹住胸部下围的地方，是保持文胸着身稳定性的主要部件，也是构成胸下围的主要部分。

后比的分类根据后片的造型可分为 “一”字比与 “U”字比 （图2），一字比包括常见的有带下扒 “一”字比与无下扒 “一”字比[9]。通常 “一”字比是最常见的后比形式， “一”字比文胸更适合身材瘦小和胸部娇小的女性，但是 “一”字比容易造成肩带下滑，影响文胸的提升作用，而 “U”字比安定性比较好，肩带力量分散，对人体的负荷较小，肩带不易滑落，这是因为由于胸部丰满的女性在活动时，乳房会有向前向下拉的力， “一”字型后比很容易随着肩带一起被拉高。而 “U”字型后比受到的拉力集中在文胸后中的钩扣处，不易被拉起来。所以， “U”字比更适合胸部丰满或身材偏胖的女性，具有美背功能。

图2 “一”字比和“U”字比

2 文胸后比的版型设计

为了达到文胸穿着的合体性要求，文胸纸样在制作的过程中要考虑诸多方面因素。内衣企业的文胸制版师在纸样制作时，往往不是在女装紧身原型的基础上套取文胸的基础纸样，而是对其作一定的修改，抛开了女装原型，根据经验按照一定的比例分配直接定尺寸。本论文的后比位版型设计方法是在钢圈造型轮廓的基础上建立的。先将选用的钢圈摆正，按照钢圈的外长大小与形状绘制钢圈弧线，结合人体乳房根部的弧度及文胸结构稳定性的需要对钢圈弧线长度、开口大小和形状进行修改；根据款式相应的尺寸要求、文胸造型功能需要、制作文胸所用到的面辅料特点以及缝制工艺要求绘制文胸后比位版型[1]。

表1 75B罩杯文胸后比位版型设计的规格尺寸 mm

以75B罩杯文胸为例说明文胸后比位版型设计的具体操作方法和步骤，所需的中间规格尺寸如表1。图3为无下扒一字比文胸后比位版型设计，其制作步骤如下：

图3 无下扒一字比文胸后比位版型设计

（1）找出钢圈的最低点，作基础辅助线

合格的钢圈两个端点都应该正确地指向人体合适的地方：钢圈心位处的一端点应指向前领窝中点；钢圈侧位处的一端点则应该指向腋窝中心点。在确定钢圈最低点B后，作X轴与Y轴，相交于点O，其中Y轴为前中心辅助线，X轴为胸下围辅助线。将钢圈心位处的一端点摆在Y轴上，把钢圈的最低点置于X轴上。

（2）定钢圈弧线

固定钢圈最低点，模拟钢圈穿在身上将受到乳房的压力，钢圈两端点往外张开，钢圈侧位处的端点往外张开开口量a（a的值在0.5~ 1.5 cm之内，由钢圈的软硬程度而定），往外平行给出钢圈空隙量 （2~2.5 mm），同时将钢圈两端点各延长虚位0.3 cm（这里的虚位是给出文胸缝制过程中需要的打枣量，便于在人体活动时钢圈能够做出相应地移动更好地贴合胸部），定为鸡心位点A′和侧位点A，完成新的钢圈弧线。

（3）确定下捆长

75B文胸的下捆全长=[成衣下胸围尺寸-圈勾宽度 +2（面料缩量）]，一般为60 cm。下捆长为下捆全长的一半即29.5 cm，在距离O点29.5 cm处作M点，OM长即为下捆长。

（4）作后比位下降量MD

后比版型的绘制需要找到后比的下降量，下降量根据钢圈的开口量以及后比所采用的面料所决定，一般为2~4.5 cm。通常后比的下降量与钢圈的开口量及后比采用面料的弹性成正比，这里的下降量设为2.5 cm，即过M点作垂线向下2.5 cm取H点。

（5）作后比末端高度

后比的末端高度是由所使用的圈勾宽度决定，一般圈勾的宽度为2.85 cm。过H点作垂线 （如图3），并取E使EH=2.85 cm（圈勾宽度）。

（6）完成后比位版型

根据文胸款式图，设计并连接各关键点。后比位的结构线均为造型线可根据款式图作相应的设计。

3 文胸后比的受力分析

文胸与成衣不同之处在于文胸结构中各部位的受力情况是不一样的，一件合体健康的文胸必须通过结构设计及材料的综合应用以达到穿着后各部位的受力平衡[9-10]。王方圆的研究表明，女性穿着文胸的压力主要作用在肩带、钢圈、侧比位和后比位区域上，每个区域的压力数值随着人体胸部曲率不同而不同[11]。

人体胸部廓形近似于倒圆台形，围度变化越靠近上端数值越大，越靠近下端至腰节线的围度数值越小。在人体活动状态下，背部的长度和围度形变较大，运动状态越往上部移动文胸的下比位越紧，相反越往下部移动文胸下比位越松，考虑到文胸所受的重力作用，作用在钢圈底边的拉力导致底边会有往下移动的现象，钢圈底边与体表之间的摩擦力无法平衡相关的作用力，那么肩带的添加产生向上的拉力，与钢圈底边往下的力相互作用，达到文胸结构的平衡状态[12]，使同一规格的文胸与不同形状的胸部贴紧而身体又不感觉紧束。由于后比同时受到罩杯和肩带的拉力，受力情况较为复杂，本节将后比分成前侧片与后侧片进行相应的受力分析。

图4为文胸后比在穿着状态时前侧片的受力分析，前侧片AB钢圈处受到前中鸡心的拉力Fg以及乳房的挤压力Fb，CD处受到后侧片的拉力Fbw，BC处受到垂直向下本身的重量G，AD处受到垂直向上的静摩擦力Fsf。

图4 前侧片的受力分析

图5为穿着状态时后侧片的受力图，后侧片由于没有受到乳房的挤压力，所以受力结构比较简单。后侧片CD处受到前侧片的拉力Ffw，EH受到圈勾的拉力Fw，DE处受到肩带的拉力Fs，CH处受到后侧片本身的重力G，Fs只要与后侧片本身重量及摩擦力平衡即可。当肩带的拉力远大于后侧片本身重量时，会引起后侧片向上变形。当以上各力达到平衡时，后比处于平衡状态。

图5 后侧片的受力分析

结合后比位受力情况，由于人体在活动时，后背的长度和宽度形变较大，当肩带有力地作用在后比时，能够帮助罩杯承托胸部并固定文胸位置，后比下比位BC与CH处的下降量MH影响着肩带的受力方向，合理的下降量使得文胸在穿着时贴合人体，且上下两边压力均衡，没有起空现象，基本保持水平状态。没有下降量或下降量很少的后比，则会导致后比上下两边压力不均，产生飞比现象，影响穿着舒适性，并且会降低文胸下围对文胸罩杯的支撑和固定作用。此外，面料的弹性性能的大小随着后背的围度形变的影响将会影响着EH处的受力情况，从而影响着文胸后比位EH的位置。

前侧片整体廓型是不对称的结构，受力方向是多个方面的，因此在选用文胸后比位材料时应考虑选择面料纵横经纬方向弹性力度相同且不容易发生变形的定型纱等材料。另外，一般在前侧片和后比位的缝合处会加入具有弹性性能的胶骨捆条，在人体肢体活动时避免侧缝处产生皱缩问题，达到舒适性。开口靠罩杯的一端加定型纱以固定乳房，开口部位加胶骨以防止后比拉伸时起皱，后中设计可调节文胸底围松紧的圈勾。

4 结论

通过分析人体胸部生理特征，指出人体在活动时后背的长度和宽度发生相应的形变，对后比的稳定性和包覆性有一定的要求，后比位的结构与文胸版型的合体程度密切相关。通过在钢圈造型的基础上进行后比基础版型设计，分析了文胸后比在穿着状态下后比位的受力情况，得出后比版型设计的影响因素在于后比下降量的设定，以及后比所采用的面料弹性性能，最后给出文胸后比版型设计的材料应用情况。

[1] 梁素贞，张欣，陈东生.文胸结构设计中主要细部尺寸的人体依据 [J].纺织学报，2008（12）: 69-73.

[2] 陈淑聪.试探支配女性胸衣设计的几个因素 [J].嘉兴学院学报，2003，15（6）:26-28.

[3] K.Shin.Patternmaking for the underwired bra:New directions[J].Journal of the Textile Institute，2007，98（4）:301-318.

[4] DEIRDREE，GHEEMc，STEELE Julie.Breast elevation and compression decreases exercise-induced breast discomfort[J].Medicine Science in Sports Exercise，2010，42（7）:1333-1338．

[5] 王方圆，陈晓娜，王建萍.胸部位移与文胸舒适性关系初探 [J].纺织学报，2013，34（1）: 106-109.

[6] 杨焰雁.文胸基础纸样设计方法优化研究 [M].上海:东华大学出版社，2008.

[7] 甘应进，陈东生，孟爽，王强.女胸衣肩带滑落的原因及改进 [J].纺织学报，2005，26（2）: 127-129.

[8] 中泽愈.人体与服装 [M].北京:中国纺织出版社，2000：158.

[9] 杜艳科.文胸构成部件特征和受力分析 [J].河南纺织高等专科学校学报，2005，17（3）:3-6.

[10]李明菊.基于女性体型分析的内衣结构构成及数字化设计研究 [D].上海:东华大学，2001.

[11]王方圆.运动文胸舒适性研究现状评述 [J].浙江纺织服装职业技术学院学报，2012，11（3）: 31-37.

[12]曾真.女性文胸的肩带设计研究 [M].上海:东华大学出版社，2007.

STRESSANALYSISOF BRA BACK-W ING PATTERN DESIGN

CHEN Yue-xing
(Guangdong Polytechnic College，Zhaoqing Guangdong 526114，China)

Analyzed the physiological characteristics of women chest，built bra back-wing pattern design based on the shape of the ring.Results showed that，the slippage of back-wing and the materials elastic propertiesmainly affected bra back-wing pattern design.

bra， back-wing，pattern design，stress analysis

TS941.717.9

B

10.3969／j.issn.1672-500x.2017.02.010

1672-500X(2017)02-0043-05

2017-03-31

陈月兴 （1988-），女，广东阳江人，硕士，研究方向：服装工程技术。