文胸侧比高与钩扣宽对压力舒适性的影响

2020-08-20杨源,周捷

西安工程大学学报 2020年4期

杨源,周捷

(西安工程大学服装与艺术设计学院,陕西西安 710048)

0 引言

文胸是支托、固定、覆盖和保护女性乳房的功能衣物[1-2]。文胸体积虽小,但其结构的细微改变都会引起穿着后胸部形态的变化[3-4]。调查发现，目前市场上所售大多数U字比的文胸侧比高为7～13.5 cm,钩扣宽为3.4～9.5 cm,钩扣行数在3～5行之间。文胸侧比适当加高有利于收纳副乳,侧收效果较好;多排钩扣设计可提高穿着的安全舒适性,对胸部的承受力大[5]。

文胸的造型结构与其对人体产生的压力关系密切[6-7]。文胸细部结构对人体压力舒适性的研究集中在文胸结构中的罩杯、钢圈及肩带部位[3,8-10]。学者们分析了罩杯结构对乳房压力的影响[3],钢圈对文胸压力分布的影响[8]以及文胸肩带的压强分布[9]等;并得出罩杯结构与胸部压力大小的关系[3],文胸钢圈对胸下围压力有显著性影响，而对其他部位的压力影响并不显著[8]。文胸肩带的压强在肩点处最大,从肩点往下逐渐变小,但在肩带最后端与文胸上比的交叉点受到上比作用压强值会有所增加[9]。这些研究成果都很好地阐明了文胸关键部位对人体压力的影响,但有关侧比高及钩扣宽的分析较少涉及客观压力的测量,大多基于调整型内衣所需功能的结构设计及材料选择[11-13]。

目前市场所售文胸侧比高与钢扣宽的长度取值差异较大,有关文胸侧比高与钩扣宽对压力舒适性影响的研究较少。本文利用压力测试仪测量受试者在穿着侧比高与钩扣宽配伍不同的文胸时的压力,研究文胸侧比高与钩扣宽的变化对人体穿着文胸时产生压力的影响,在文胸结构设计中，侧比高与钩扣宽的取值可减少文胸对人体的压力,以提升人体穿着文胸时的压力舒适性。

1 实验

1.1 实验对象与设备

选取6名22～24岁的健康女性,身体质量指数值(BMI) 19～22 kg/m2,乳房没有做过手术且无怀孕史。选取7款某品牌3/4 罩杯面料相同的文胸,号型均为75B,侧比高与钩扣宽为商用文胸常规配伍,但配伍形式各不相同。其侧比高、钩扣宽与钩扣行数见表1。

表 1 7款文胸试样相关信息

在温度(25±1)℃,相对湿度65%±2 %,风速小于0.1 m/s的安静实验室中进行。受试者在专业测试人员指导后,处于着装舒适自然的状态下进行文胸压力测试。测试仪器采用日本AMI公司设计生产的AMI3037系列气囊式接触压测试仪。

1.2 实验方法

1.2.1 测量姿势文胸对穿着者在静立和日常活动中不同姿势下产生的压力是不同的[14-15]。考虑到人侧身弯腰时侧骨条会挤压人体,因此本文选取站立及身体向左弯腰30° 2种日常活动的静态姿势,在穿着文胸时对5个点进行压力测试。

1.2.2 测量点选取为探究文胸结构设计中侧比高与钩扣宽的变化对压力舒适性的影响,选取合适的测量点位是研究压力舒适性的关键也是获取合理压力数据的基础。研究表明：文胸肩带和下围是引起胸部不舒适的主要部位[8,16],肩带承担对胸部的大部分拉力[17];文胸侧骨条和后比通常采用加固设计,与人体的接触更为紧密;人体在穿着文胸时,静立姿势下肩部、腋下和背部的压力最大;除站立以外的静态姿势中,服装压在肩部和背部比例较大[18-19]。基于以上研究以及文胸面积较小若放置气囊过多会引起压力变化,不宜设置过多测量点,最终选定肩点、侧比上点、侧比下点、后比下围中点及中后点等5个与文胸压力及侧比、钩扣相关性较大的测量点,分别记为a、b、c、d、e点。5个测量点的具体位置如图1所示。

a—肩点;b—侧比上点;c—侧比下点;d—后比下围中点;e—后比下围中后点

1.2.3 测量过程由于人体左右对称,为不浪费更多的资源,测量点位均设置在受试者的左侧。测试人员首先调试仪器，使其处于正常工作状态。随后受试者穿着文胸,测试人员帮助其调节肩带、钩扣等使文胸达到舒适合体状态,接着测试人员将5个压力气囊分别置于事先设计好的点位。受试者按测试人员指令分别做站立及向左弯腰30°的姿势,同时测试人员观察站立及弯腰姿势下各点位的压力值,待各个点位的数据稳定后,读取相应点位的压力数值。测试人员记录压力数据,受试者休息4 min,测试人员检查压力传感器状态与气囊探头是否良好,再进行同一款文胸的第二次测试,同样的过程再进行第三次测试。接着受试者换下一件文胸进行测试,2件文胸之间测试间隔10 min。每件文胸测试内容和过程相同。待一名受试者完成7款文胸的压力测试过程视为1组实验完毕,再进行下一组实验。

2 数据处理与分析

2.1 数据处理

不同的受试者即使身材相同,穿着相同的文胸也会有不同的压迫感[20]。考虑到受试者的体型及实验过程中存在的测量误差,有些受试者腋下脂肪较少在穿着文胸时侧骨条上侧对人体压力较小,每位受试者在弯腰测试过程中文胸的位移状况也存在差异。因此使用数据分析软件SPSS通过箱形图来处理压力数据,剔除实验数据中的异常值,后续对6位受试者分别试穿7款文胸时各测量点的有效压力数据,取平均值进行分析。

2.2 数据分析

考虑到功能和款式因素,文胸结构设计中侧比高与钩扣宽的取值相互影响,二者有一定的相关性;因此利用数据处理系统DPS进行偏最小二乘二次多项式回归分析。偏最小二乘二次多项式回归分析适用于多个自变量对多个因变量及自变量之间存在共线性的定量分析。以侧比高、钩扣宽为自变量x1、x2;肩点、侧比上点、侧比下点、后比下围中点及中后点5个测量点位的压力Y为因变量,分别用Ya、Yb、Yc、Yd、Ye表示，见表2。对目标函数Y取最小值,潜变量个数取2,建立二次多项式回归模型。

回归模型拟合的决定系数R2介于0～1之间,越接近1说明模型拟合程度越好;从表2可以看出,除2种姿势下的侧比上点b和弯腰姿势下肩点a,其他各点位回归模型的决定系数均在0.7以上,说明拟合程度较好。

表 2 数据标准化后模型决定系数

5个测量点中侧比高、钩扣宽与测量点压力拟合程度较高的二次多项式回归模型:

站立姿势

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

侧身弯腰姿势

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种姿势下的侧比上点b和弯腰姿势下肩点a处的回归模型拟合程度低是因为侧比上点处文胸压力较小,加上侧骨条材质为软胶条,人体向左弯腰时也会使侧比上点与人体接触面积变少,导致气囊探头测量的压力数据不太精准;实验中侧身弯腰姿势下有些受试者肩带发生些许位移,致使肩点处弯腰状态下压力数据较为分散。

目标函数Y压力越小,舒适性越强。结合表2、表3分析,标准回归系数绝对值越大,即x对Y的影响越大,正负表示x对Y为正效应还是负效应。由标准回归系数的绝对值可看出,文胸侧比高与钩扣宽对各测量点压力的影响程度不同;二者长度对侧比下点影响程度较小,钩扣宽对人体站立姿势下肩点处及弯腰姿势下后比下围中后部的影响程度较大。

表 3 x对Y的标准回归系数

从标准回归系数的正负值可以看出,站立姿势下侧比高及钩扣宽增加会使侧比下点及后比下围压力减小,肩点压力增加;弯腰状态下二者长度的增加会使后比下围的压力减小,但会稍微增加侧比下点的压力。侧比高及钩扣宽的增加使文胸后比面积增大,增加了文胸后片与人体的摩擦力,分散文胸下围为固定承托乳房对人体施加的压力;钩扣宽增加同时也使肩点到后比处的肩带长度缩短使文胸后比对肩带的拉力增加。

借助DPS通过回归模型计算Y取最优指标时各自变量x的优化取值,即计算文胸各测量点综合压力最小时侧比高与钩扣宽的长度。Y取最优指标时各个因素的组合从表4可看出,在站立和弯腰2种静态姿势下,文胸压力最小时侧比高与钩扣宽的配伍不同。站立姿势下侧比高为12.5 cm、钩扣宽约为5.7 cm时各测量点综合压力较小;弯腰姿势下钩扣宽基本不变,侧比高为9 cm时文胸综合压力较小。文胸侧比采用加固设计且材质较硬,日常活动中上身扭转、弯腰等姿势会挤压侧骨条,侧比过高反而会增加对皮肤的压迫感。