【摘要】：能施加一定服裝壓的壓力衣對預(yù)防和控制中重度燒傷病人的瘢痕增生有著重要作用。目前即便選擇性能最佳的壓力衣面料,采用最先進(jìn)的壓力衣制作方法,由于個體的差異性和體表的不規(guī)則性,針對特定燒傷病人,首次制作的壓力衣仍然無法在患處施加最適合控制瘢痕增生的服裝壓,以致需要在病人患處反復(fù)穿套壓力衣并進(jìn)行服裝壓測試,才能制作出符合要求的壓力衣。由于燒傷患者患處愈合早期就需穿著壓力衣,而壓力衣的試穿過程給患者所帶來的痛苦不言而喻。因此,有必要探究可代替真實人體進(jìn)行壓力衣制作及服裝壓測試的人體模型,以減輕患者痛苦及提高壓力衣療效。另外,由于目前服裝壓測試和評價方法的局限性,給精確掌握服裝壓的大小和分布帶來困難,影響壓力衣的精確設(shè)計及壓力療法療效。為了探究最佳的人體臂部模型替代真實人體臂部進(jìn)行壓力衣制作及服裝壓測試,本課題首先制作壓力臂套;然后基于激光掃描數(shù)據(jù)打印并制作五種人體臂部模型;最后測試臂套穿套于人體臂部模型和真實人體臂部后的服裝壓,并對比、分析真實人體及各臂部模型上的服裝壓大小及分布規(guī)律。研究結(jié)果表明模型硬度與真實人體最為接近的臂部模型穿套壓力臂套后的服裝壓大小及變化規(guī)律與真實人體臂部的服裝壓測試結(jié)果極為接近,該模型所對應(yīng)的硬度和彈性模量可為制作代替真實人體的模型參數(shù)提供參考;模型硬度和彈性模量的大小與其上穿套壓力臂套后的服裝壓大小成反比;真實人體臂部及各臂部模型穿套壓力衣后,測得的服裝壓值隨著臂部圍度周長的增加而增大,反之亦然。為了精確掌握服裝壓的大小和分布,本課題首先通過MIMICS醫(yī)學(xué)軟件對人體臂部CT數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,重建三維人體臂部模型;然后在3-Matic中進(jìn)行模型表面的優(yōu)化處理,生成理想的四面體網(wǎng)格類型;最后導(dǎo)入有限元軟件中,建立多結(jié)構(gòu)、多種材料并存的人體臂部模型,在臂部模型上穿套壓力臂套,模擬服裝壓的大小和分布。結(jié)果表明:數(shù)值模擬方法可直觀、形象地呈現(xiàn)壓力臂套作用于人體臂部后的應(yīng)力、應(yīng)變情況;模擬得到的服裝壓(應(yīng)力)隨著臂部圍度尺寸的增加而增大,其與臂部表面的生理曲度變化趨勢相吻合,凸出處服裝壓隨之增大,凹陷處服裝壓隨之減小。數(shù)值模擬的服裝壓分布與實際測量的服裝壓分布趨勢較為一致。最后,基于CT數(shù)據(jù),制作可替代真實人體臂部的臂部模型,依據(jù)臂部模型尺寸制作壓力臂套,測試壓力臂套對臂部模型施加的服裝壓,并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果表明:人體臂部四個特殊圍度和四個特殊縱列的服裝壓測試值與數(shù)值模擬值的總體變化趨勢基本一致,但是服裝壓模擬值相較于測試值偏小,不過測試值與模擬值的整體偏差不大,說明本研究對服裝壓大小及分布的數(shù)值模擬結(jié)果與實際服裝壓情況較為接近,可為掌握服裝壓的大小分布及壓力衣的尺寸優(yōu)化提供理論參考。
【圖文】：

目前服裝壓多采用直接測試方法獲得，服裝壓測試方法主要有流體逡逑測力計壓力法、氣壓式壓力測試法、彈力光纖壓力測試系統(tǒng)、電阻應(yīng)變片型壓力逡逑測試系統(tǒng)和虛擬儀器測量。其中流體壓力法（如下圖１－１）是一種傳統(tǒng)的測試方逡逑法，人為讀數(shù)時的準(zhǔn)確度會存在一定的偏差，這種流體壓力法一般分為水壓力計逡逑法和水銀壓力計法。逡逑？２５０逡逑ｒ２００逡逑－１５０逡逑－ｉｎｎ逡逑感壓部件邐Ｌｇ0逡逑｜足力計逡逑Ｕ逡逑圖１－１流體壓力法測試計逡逑氣壓式壓力測試法（如下圖１－２）的基本原理是，感應(yīng)部件與半導(dǎo)體應(yīng)變片逡逑式壓力傳感器相連接，當(dāng)測試時將少量的氣體充入感壓部件中，再將感壓部位放逡逑置于測試部位，壓力傳感器接收到的壓力信號會以電壓變化的方式輸出顯示，，雖逡逑然此種傳感器較柔軟較薄、價格較低，但氣囊的面積偏大，對溫度的敏感度高，逡逑測量結(jié)果的精確度會有所降低。如２００９年，陳東生［２８］等研宄人員在緊身褲裝壓逡逑力舒適性的客觀評測研宄中，采用氣囊壓力測試方法在臀高點處放入一個厚度約逡逑２邋ｍｍ左右的氣囊作為感壓部件

目前服裝壓多采用直接測試方法獲得，服裝壓測試方法主要有流體逡逑測力計壓力法、氣壓式壓力測試法、彈力光纖壓力測試系統(tǒng)、電阻應(yīng)變片型壓力逡逑測試系統(tǒng)和虛擬儀器測量。其中流體壓力法（如下圖１－１）是一種傳統(tǒng)的測試方逡逑法，人為讀數(shù)時的準(zhǔn)確度會存在一定的偏差，這種流體壓力法一般分為水壓力計逡逑法和水銀壓力計法。逡逑？２５０逡逑ｒ２００逡逑－１５０逡逑－ｉｎｎ逡逑感壓部件邐Ｌｇ0逡逑｜足力計逡逑Ｕ逡逑圖１－１流體壓力法測試計逡逑氣壓式壓力測試法（如下圖１－２）的基本原理是，感應(yīng)部件與半導(dǎo)體應(yīng)變片逡逑式壓力傳感器相連接，當(dāng)測試時將少量的氣體充入感壓部件中，再將感壓部位放逡逑置于測試部位，壓力傳感器接收到的壓力信號會以電壓變化的方式輸出顯示，雖逡逑然此種傳感器較柔軟較薄、價格較低，但氣囊的面積偏大，對溫度的敏感度高，逡逑測量結(jié)果的精確度會有所降低。如２００９年，陳東生［２８］等研宄人員在緊身褲裝壓逡逑力舒適性的客觀評測研宄中，采用氣囊壓力測試方法在臀高點處放入一個厚度約逡逑２邋ｍｍ左右的氣囊作為感壓部件
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS941.17

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本文編號：2705480