热调节暖体假人在着装舒适性评价中的应用现状
着装人体热应激评估中热生理模型的研究进展
着装人体热应激评估中热生理模型的研究进展作者:刘冰清王中昱王云仪来源:《丝绸》2024年第05期Research progress on thermo-physiological models in the assessment ofthermal stress in dressed human bodies摘要:在消防及工业场景中,穿戴防护服的作业人员于高温热环境下工作,可能面临体温升高、脱水、疲劳及中暑等热应激问题。
相较于真人实验、假人测试及热应力预测模型,热生理模型具有建模灵活、预测稳定等优势,已被广泛应用于高温环境中的热应激评估。
文章从人体建模仿真、人体环境传热模型和服装传热模拟三个方面,归纳了热生理模型评估的影响因素,并展望了未来研究的发展方向。
首先,结合生理学、神经科学等领域的研究,以提高高温环境下人体热调节模拟的准确性;其次,整合动态传热系数于人体与环境传热模型,克服模型区段差异和高温热传递模拟的挑战;最后,进一步细化服装模型,并加强与热生理模型的结合。
关键词:热生理模型;防护服;人体安全评估;热应激;体温调节中图分类号:TS941.16文献标志码:A文章编号: 10017003(2024)05期数0069起始页码09篇页数DOI: 10.3969/j.issn.1001-7003.2024.05期數.009(篇序)收稿日期:20230930;修回日期:20240402基金项目:中央高校基本科研业务费专项基金项目(2232023G-08);上海市科学技术委员会“科技创新行动计划”“一带一路”国际合作项目(21130750100)作者简介:刘冰清(1999),女,硕士研究生,研究方向为服装舒适性与功能服装。
通信作者:王云仪,教授,*****************.cn。
在工业作业和消防救援过程中,作业人员经常面临外界高温、烈火、强辐射及蒸汽等极端环境的威胁[1],同时负担高强度的工作任务。
服装散热性能的测定方法出汗暖体假人法编制说明
服装散热性能的测定方法出汗暖体假人法编制说明服装对人体热舒适度的影响是一项非常重要的指标。
其中,服装的散热性能是指穿着服装时,人体通过汗液蒸发将热量传递给外界的效果。
为了评估服装的散热性能,科学家们提出了许多测定方法。
其中一种被广泛应用的方法是出汗暖体假人法。
出汗暖体假人法是一种模拟穿着服装情况下人体排汗散热过程的实验方法。
通过使用具有真人相似特征的假人模型,模拟出人体在实际穿着服装时通过排汗来调节身体温度的过程。
下面将对出汗暖体假人法的编制说明进行详细介绍。
首先,编制出汗暖体假人法的实验设备需要准备一个具有人体形态特征的假人模型。
该模型应由可以模拟人体排汗和散热的具有呼吸功能的人造材料制成。
为了提高实验结果的可靠性,模型的身体表面应具备真实人体的细节和特点。
其次,为了模拟人体在实际服装情况下的排汗过程,假人模型体表需要设置适当的汗腺分布。
这可以通过在模型表面涂覆含有人体汗液成分的溶液实现。
这样,在实验过程中,溶液会渗透到模型表面并模拟出人体汗液的排泄。
然后,为了模拟穿着服装的过程,模型身体表面需要覆盖一层紧密贴合的服装材料。
这些服装材料可以是真实的衣物面料,也可以是具有特定热传导和透湿特性的实验用材料。
通过穿着这些服装材料,可以模拟出人体穿着衣物时的散热效果。
在测定过程中,可以通过测量假人模型的体表温度变化来评估服装的散热效果。
利用高精度温度传感器,可以实时监测模型体表的温度变化。
同时,在模型表面布置多个温度传感器,以获得更为准确的数据。
最后,为了模拟实际穿着服装时的环境条件,需要控制测定过程中的温度和湿度。
通过控制室内温湿度条件,可以模拟不同季节和环境下的穿着情况。
这样可以更全面地评估服装在不同温湿度条件下的散热性能。
总结来说,出汗暖体假人法是一种可以评估服装散热性能的实验方法。
通过模拟人体排汗和散热的过程,可以评估服装在不同环境条件下的热舒适性能。
在实际应用中,这种方法可以帮助服装设计师和生产商更好地评估和改进产品的热舒适性能,提供更好的服装选择给消费者。
人体舒适度研究现状及其开发应用前景
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第3 0卷 第 1 期 20 0 2年 2月
气 象 科 技
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人体 舒适 度研究现状及其开发应 用前景
刘梅
( 南京 气象学 院 , 京 2 04 ) 南 10 4
于 波
(江 苏省气 象局 , 南京 200 ) 10 9
姚克敏
( 京气象 学 院 , 京 20 4 ) 南 南 10 4
摘要
人体舒适度指标 是当前城市气象服务 的主要内容之一 =文 中归纳 了当前 国内外有关 人体舒适 度的研舒适度的研究可划分为两个阶段。前 期研究的重要特点多是一些定性的描述或采用经验 公式 进 行 定 量 讨 论 。 14 9 7年 Y go atu和 Hog n u  ̄e 根据人体在不同气温、 湿度和风速条件下所产生 的 热感觉 指标 提 出了实感气 温[ 9 1年 L t 和 1 。15 1 3 os
发展动 态 , 重点介绍 由美 国著名生物气象学 家 Sed n提出 的以人 体热量平 衡为基 础的体 感温度模 型 以及 北京 tama 市气象局 和上海市气象 局正在应用 的舒适度模 型 , 在此基础 上讨论 了人 体舒适度 理论 的应用前景 , 为建 立我 国的 城市环境气象服务体 系提供思路 和依据 。 关麓词 人体舒适度 体感温度模 型 舒适度模 型 应用 前景
服装压力舒适性研究现状分析及展望
服装压力舒适性研究现状分析及展望作者:常淑真王宇宏来源:《辽宁丝绸》 2018年第3期〔文献标识码〕B〔文章编号〕1671-3389(2018)03-23-02服装舒适性一直是近些年来国内外学者研究的热门话题之一。
Slater将服装舒适性定义为人与环境间生理、心理及物理协调的一种愉悦状态。
进一步而言,舒适性包括以下几方面的内容:热湿生理舒适性、感觉舒适性、运动舒适性、服装美观性[1]。
服装压力是指服装垂直作用于人体所产生的压力,主要包括由服装自身重量作用于人体产生的重量压和由服装面料的伸长变形所导致的压力对人体表面产生压力。
服装压力舒适性是指在一定环境和运动状态时人体在一定的服装压力下能够满足的状态[2]。
过大的服装压力易引起肌肉疲劳、影响血液循环,严重时甚至会压迫内脏器官。
而良好的服装压力舒适性以及满足某些运动所能提供的服装压力值,利于提高穿着舒适性。
适合的服装压力还可以运用于医疗保健及医疗康复中。
因此研究服装压力舒适性可给服装的设计、生产提供科学依据。
可以在服装生产之前对服装舒适性和功能性给予全面的的预测,指导生产。
一、服装压力舒适性的研究现状及分析1.早期阶段服装压力舒适性的早期研究(20世纪30~70年代)主要停留在服装压力的定义及其产生压力的生理机制的基础研究上。
KirkWm等人1996年提出了一种测量人体皮肤在运动时的延伸率的方法,这种方法后来被用作计算压力与皮肤延伸关系的重要参考[3]。
SalimM.Ibrahim 在1968年探讨了具有双向拉伸性能的织物制成的保型性内衣的机械性能,并给出了内衣压、内衣穿着在人体上的外形轮廓、人体在行走时的震颤情况的测试方法[4]。
1972年Denton指出舒适服装压力的范围为1.96~3.92kPa,当服装压力超出此范围时会令人感到不舒服,其程度因人和身体部位而异。
不舒适服装压力的临界值介于5.88~9.81kPa之间,与人体皮肤表面毛细血管的血压平均值7.85kPa接近,当服装压力超过此值时,血液流动非常困难,从而导致血液流动受阻甚至停止流动[5]。
降温服的研究现状及应用前景
人员、野战人员、消防人员、交通指挥人员、建筑工地 工人、矿井工人、锅炉检修工人等,以及外卖骑手、快 递员等,在炎热的夏季都容易受到中暑的威胁。 受 热湿环境影响,人体多余的热不能散失,身体无法弥 补流失的液 体 和 电 解 质 时, 体 核 温 度 升 高、 血 压 升
收稿日期:2020-10-22 基金项目:国家自然科学基金项目( 51908349) ;现代服装设计与技术教育部重点实验室( 东华大学) 开放课题( KLCDT202006) ;上海工程技术大学研究生科研创新项目(20KY0913) 第一作者:党天华,硕士生,主要研究方向为服装舒适性与功能性。 通信作者:赵蒙蒙,副教授,博士,主要研究方向为服装人体工效学与舒适性,E-mail:mengmengzhao@ 。
第 49 卷 第 6 期 2021 年 6 月
DOI: 10. 19333 / j.mfkj.20201001806
毛纺科技 Wool Textile Journal
降温服的研究现状及应用前景
— 9 5 —
党天华,赵蒙蒙,钱 静
( 上海工程技术大学 纺织服装学院,上海 201620)
摘 要:为了更好地设计开发降温服,给医护、航空航天、野战等人员在热湿环境中提供额外保护,针对降温服 目前存在制冷时间较短、服装较重等问题,概述了气体、液体、相变材料、混合和新型材料降温服的特点,对采用暖 体假人实验法和真人着装实验法用于降温服人体热舒适的研究进行了分析总结,最后阐述了降温服的市场及应用 前景。 研究结果表明:环境温湿度、服装面料、服装结构设计以及人体活动量等均影响降温服降温效果;降温服已 应用于众多领域来改善人体热舒适,其安全性需加强检测;未来太阳能供电及新型智能材料的发展将为降温服提 供更广阔的空间。
暖体假人在服装热湿舒适性测试中的应用
( 2 )
r
式中, R 为服 装 总热 阻 ( ℃ ・ m / w5 ; T 为 假人 皮
准确合理的测试方案及参数对掌握测试规律及准确地 评 价服 装热 湿舒适 性能 具有 重要 的意 义 。
肤 温度 ( ℃) ; T 为假人 周 围环 境 温 度 ( ℃) ; A 为假 人 体表 面积 ( m。 ) ; Q, 为假 人 的非 蒸发散 热 流量 ( W) 。 服 装 总热 阻 R 有 两部 分组 成 , 一 部 分是指 服 装 的 有效热阻值 R , 另一部分是指着装人体表面空气层热 阻R , 为裸 露 的假 人 在 相 同环境 条件 下 测得 的热 阻 ,
2 0 1 6 年第 1 2 期
测试 分析
・ 5 1 ・
考虑着装后人体体表面积增大对服装热传递特性 的影 响 , 定 义服装 基本 热阻 为 R , 一R 一( R / f d ) ( 3 ) 式 中, 服装 面积 系数 , 是服 装表 面积 与人体 净体 表 面 积 的比值 。 服 装 总 热 阻是 指 从皮 肤 表 面 到 环境 的热 阻 , 包 括 体表面积增大的影响和着装人体表 面空气层 的阻抗 ; 服装有效热阻是从皮肤到服装表 面的热阻 , 包含体表
量、 热阻 、 湿 阻 等 指 标来 描 述 。在 进 行 实 验 之前 , 采用
表面的非蒸发散热流量 ( w) ; Q 为人体通过服装表面 的蒸发 散热 流量 ( W) 。 服 装层 中 因 温 度 梯 度 而 产 生 的 热 流 阻 力 称 为 热 阻, 计算 公式 为
: : =
假人吲 ; 中国人 民解 放 军 总后勤 军需 装备 研究 所 在 2 0 0 4年研 制 了与瑞 士 和瑞 典 相 似 的 出 汗 暖体 假 人 _ 8 ] ,
高温下防护服和湿阻的暖体假人实验
高温下防护服和湿阻的暖体假人实验一、概述随着工业发展和科技进步,高温工作环境下的安全防护问题日益凸显。
在高温环境下,人体的热调节系统受到挑战,防护服作为保障工人安全的重要装备,其性能评估显得尤为重要。
本文旨在通过暖体假人实验,研究高温环境下防护服的热阻和湿阻性能,为防护服的设计和优化提供科学依据。
暖体假人作为模拟人体与环境之间热湿交换的仪器设备,已广泛应用于服装、职业健康、环境、消防、石油、交通安全、航空航天、建筑等领域。
通过暖体假人实验,可以模拟真实人体在高温环境下的反应,从而准确评估防护服的热阻和湿阻性能。
本文将对实验的目的、流程、结果以及结论进行详细阐述,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
实验的主要目的是评估设计的高温专用服的适用性和防护能力,通过模拟高温环境中工人的情况,以评估所设计的高温专用服的有效性和安全性。
实验过程中,我们将使用高温烘箱和具有温度控制装置的数据记录仪等实验装置,控制实验温度、湿度和时间等条件,以确保最大程度地模拟高温工作场所的环境和真实情况。
通过对实验数据的收集和分析,我们可以了解防护服在高温环境下的热阻和湿阻性能,以及不同设计版本的防护服在透气性和调温功能方面的表现。
这将有助于我们进一步优化防护服的设计,提高其在高温环境下的防护效果,从而保障工人的安全和健康。
1. 阐述研究背景:高温环境下工作的劳动者面临严重的热应激风险,防护服是保障其安全与健康的重要装备。
在炎炎烈日下,众多劳动者不得不在高温环境中辛勤工作,如建筑工人、炼钢工人、消防员等。
这些工作者在持续的高温暴露下,面临着严重的热应激风险,这不仅影响他们的工作效率,更可能对他们的生命安全构成威胁。
如何有效减轻高温对劳动者的伤害,保障他们的安全与健康,已成为一个亟待解决的问题。
防护服作为劳动者在高温环境下的重要装备,其性能优劣直接关系到劳动者的热舒适度和热安全。
防护服本身也具有一定的隔热性,可能增加劳动者的热负荷。
暖体假人助力服装热学性能测试
暖体假人助力服装热学性能测试随着纺织工业技术的发展,服装的功能性也在进一步延伸。
一开始,服装的功能只在于蔽体和装饰,而现在,人们越来越要求服装的舒适性。
服装的舒适性是一个非常复杂的问题,涉及到人的生理,心理,服装的材质和环境等等。
这其中,对服装材料的理化性能和结构造型等方面研究的较多,而对于服装热舒适性的研究相对落后。
事实上,服装对维持人体产热与向环境散热之间的能量平衡有重要作用,服装的热舒适性能研究是十分重要而且必须的。
服装的热作用原理在所有穿着条件下,服装减少了从人体到环境的热损失,热损失的原因主要是: ① 人体皮肤与环境的温度差引起的干热损失;②汗液蒸发产生的蒸发热损失。
服装作为人体与环境间的防护层, 其热性能是非常复杂的,它取决于人(活动水平、个体因素)、服装(材料,裕度)和环境(温度、湿度、风速、辐射等)。
传统研究方法对服装热学性能的研究,可以通过纺织材料物理试验法和人体试验法。
纺织材料物理实验法,即圆筒法或平板仪法测试纺织材料的保暖性能, 用皮肤模型或透湿杯法测量服装材料的水汽渗透性能。
此方法仅是服装材料选材实验, 不能反映服装配套的整体性能。
人体试验法。
这是任何军服在定型、装备部队前必需的试验阶段,其缺点是受个人生理、心理因素和个体差异的影响,实验结果误差较大( 约15% ) , 所费人力、物力也较大。
此外,人体试验在某些极端环境试验中( 如高、低温等) 还有一定的危险性。
暖体假人测试技术基于以上两种方法的不足,从20 世纪40年代起,逐渐发展了一种新的生物物理试验方法, 即暖体假人试验方法。
它能在设定的环境条件下,模拟人体、服装和环境间的热交换过程,方便地测试服装整体或局部的热学性能参数, 其优点是精确度高、重复性好, 并可在真人无法试验的极端环境条件下,进行服装的热学性能测试试验, 它已经在服装保暖性能评价、服装保暖机理研究和职业防护服装开发中发挥了重要作用, 被公认为是服装功效学研究必不可少的先进设备暖体假人作为一种通用的仪器设备, 已经被广泛应用于纺织、职业健康、环境、消防、石油、交通安全、航空航天、建筑等领域。
着装人体局部热舒适性研究与发展现状
着装人体局部热舒适性研究与发展现状作者:曲鑫璐邓辉师云龙钱晓明来源:《丝绸》2020年第12期摘要:为进一步丰富和发展着装人体局部热舒适性的研究方法及手段,文章通过回顾服装热舒适性研究的发展历程,阐述了服装局部热传递的机理,从物理学、生理学和心理学角度出发,综述了着装人体局部热舒适性常见的主、客观评价方法,并详细论述了人体、服装、外界环境和衣下空气层这四大因素对着装人体局部热舒适性的影响情况,最后提出了修正局部动态热阻公式将有利于完善着装人体局部热舒适性的评价,增加对衣下非均匀空气层的研究对着装人体局部热舒适性具有重要意义,研制适用于局部热舒适性测试的新型服装微气候仪将会具有良好的发展前景。
关键词:人体局部热舒适性;局部热阻;暖体假人;衣下空气层;服装微气候仪中图分类号: TS941.15 文献标志码: A 文章编号: 10017003(2020)12005508引用页码: 121109 DOI: 10.3969/j.issn.1001-7003.2020.12.009(篇序)Research and development of local thermal comfort of human body under clothing conditionsQU Xinlua, DENG Huia,b, SHI Yunlonga,b, QIAN Xiaominga,b(a.School of Textile Science and Engineering; b.Key Laboratory of Advanced Textile Composites, Ministry of Education, Tiangong University, Tianjin 300387, China)Abstract: In order to further enrich and develop the research methods and means of the local thermal comfort of human body wearing clothing, this paper reviews the development process of the research on thermal comfort of clothing, expounds the mechanism of local heat transfer ofclothing, and summarizes the common subjective and objective evaluation methods of local thermal comfort of human body wearing clothing from the perspectives of physics, physiology and psychology. Besides, the influence of four factors(human body, clothing, external environment and air layer under clothing) on the local thermal comfort of human body waring clothing is discussed in detail. Finally, this paper proposes to modify the local dynamic thermal resistance formula so as to improve the evaluation of local thermal comfort. It is of great significance to increase the research on the non-uniform air layer under clothing for the local thermal comfort. It will have a good prospect to develop a new garment microclimate instrument suitable for local thermal comfort testing.Key words: local thermal comfort of human body; local thermal resistance; thermal manikin; air layer under clothing; clothing microclimate instrument隨着当今经济快速发展和生活品质的提高,人们对于着装要求也越来越高,在追求服装时尚美观和功能性的同时,也会更加注重服装的舒适性,特别是穿着服装的局部舒适性。
暖体假人的研究现状和应用概况
第41卷第1期Vol. 41 No.1 2020青岛理工大学学报JournalofQingdaoUniversityofTechnology暖体假人的研究现状和应用概况边春晓,童力**,王海英,徐曼殊,王英黎收稿日期2018-0530基金项目:国家自然科学基金资助项目(51678314))山东省高等学校科技计划项目(J16LGO5)作者简介:边春晓(1991-),男,河南南阳人.硕士,研究方向为列车及建筑空调与节能技术.E-mail : 937565240@ .* 通信作者(Coirespondin+ author):童 力,女,博士,讲师.E-mail : tongli0220@ .(青岛理工大学环境与市政工程学院,青岛266033)摘要:暖体假人的研究和发展已经有70多年的历史,它们被广泛地应用于分析人体热边界层和周围环境变 化的测试之中,特别是服装热特性的测试以及人体在复合环境内的热通量分析.当前的暖体假人不仅可以模 拟实际人体出汗,有的还具备能够模拟人体的显热散热、潜热散热、肢体活动及可呼吸、出汗等功能,作为一种 近似模拟人体的实验装置•与实际人体相比较,不会像实际人体一样容易受到环境因素影响而产生的不同的 心理变化,其次暖体假人的测试可靠性高,测试重复性好,还能更加真实地模拟出人体面对外界环境改变所做 出的自我调整.关键词:暖体假人;模拟功能;性能研究#人体散热中图分类号:TU119+.5 文献标志码:A 文章编号:1673-4602(2020))1-0094-06Research situation and application of thermal manikinBIAN Chunxiao,TONG Li *,WANG Hai-ying,XU Man-shu,WANG Yingli(School of Environmental and Municipal Engineering ,Qingdao University of Technology ,Qingdao 266033,China)Abstract : The thermal manikin has developed and been studied and for more than 70 years , andhasbeenwidelyusedin8heanalysisofhuman8hermalboundarylayerand8hechangeof su r oundingenvironmen88es8"especia l y8heclo8hing8hermalproper8y8es8and8heanalysis of heat flux of the human body in the compound environment. The current thermal manikin can not only simulate the sweating of a human body , but also has a function capable of simu- latingthesensibleheatdissipation "latentheatdissipation "limb movement "breathability " perspiration, etc. ? as an experimental device that closely simulates the human body. Unlike the actual human body, it is not likely to be subject to psychological changes. Secondly, the thermal manikin has high test reliability and good test repeatability It can also more realisti- ca l ysimulatetheself-adjustmentmadebythehumanbodyinresponsetochangesintheex- ternalenvironment&Key words : thermal manikin ; simulation function ; performance research ; body heat dissipa tion假人模型在外部形态上基本都与实际人体相似,皮肤肌肉与人体等效•皮肤(肌肉)主要采用了高分子 材料,比如橡胶、塑料、纤维等;骨骼部分,一般采用一些金属材料,比如钢材,但也有新的研究进展中考虑第1期边春晓,等:暖体假人的研究现状和应用概况95采用更加轻质的复合材料来替代#传感器部分,因为所占比重较小,一般也是金属材料制定•在选择这些材 料时,一方面要使假人的力学响应尽可能接近实际人体的情况,另一方面还要使假人的体重与实际人体相 当•暖体假人可采用内表面和外表面加热方式,并通过控制表面温度来模拟人体散热,暖体假人主要是应 用于模拟实际人体的一种装置,在一定环境下可作为真实人体的替代实验体,它的出现为服装工效学研 究、空调设备性能及舒适性的评价提供了新的方式:1],使得各个国家对暖体假人越发重视,越来越多的新 型暖体假人被制造和使用,这也促使了暖体假人在科研以及测试准则方面越来越规范具体.1暖体假人研究现状20世纪40年代由美国军方研制的单段式暖体假人,其制作材质为铜,但由于单段式暖体假人并不能 确切地模拟出人体实际的整体温度分布,故只能用于简单的服装测试2•随后在60年代,科学家们研发了 多段控制暖体假人,通过多段的方式分别控制暖体假人身体的发热部件,来近似模拟人体的散热状况,目 前几乎所有的暖体假人都提供至少15段以上的多段式控制方式3.70年代,法国研制了辐射暖体假人,它 被广泛地应用于防护服的热评估,其原理是在一定条件的环境下,通过将温度传感器安置在暖体假人表 面,使温度传感器暴露于强对流或辐射的热环境之中进行测量•这些测试只能依赖于假人静坐或站立于给 定的环境之下,单独的静、站暖体假人在测试中存在局限性,因此研究出了可活动的动态暖体假人,它是在 静态暖体假人的基础上安置活动关节,使假人具备一定具有灵活运动的能力4•截至目前,已经有100多 个暖体假人被研制出来并投入使用5,表1为一些国内外具有代表性的暖体假人发展历程.表1暖体假人发展历程序号控制形式材质实验方法其他国家年份1一段式铜模拟不可活动美国19452辐射假人铝模拟不可活动法国19723燃烧假人铝数控不可活动美国19864浸没式假人铝数控可活动加拿大19885女性假人塑料数控可活动丹麦1989塑料数控可活动,呼吸6呼吸假人金属丝数控可活动,呼吸丹麦19967一段式出汗假人透气织物数控,水加热可活动中国20018独立控制出汗假人金属数控关节美国20039出汗假人填充材料筛选空气加热不可活动中国201410多段式塑料空气加热不可活动中国201411一段式康铜合金模拟不可活动中国20172暖体假人的应用2.1模拟人体显热散热的暖体假人人体的显热散热量主要是皮肤通过对流和辐射向外散发的,身体表面积越大,人体向外的散热就越 快•当人体的体型变大时,体积和表面积并不是按照相同的比例增长的,体积的增长倍数要比表面积快得 多,其中体积按立方增大,而表面积按平方增大•由于人上身的面积除以体积的比要小于下身的面积除以 体积的比,因此散热较慢,温度分布为上肢温度比下肢温度高•常用的模拟人体显热散热的装置有:电加热 器、电热毯,也有以铁珞合金或镍珞合金作为内热源来做成与实际人体装置相接近的暖体假人等•列车环 境中模拟人体的显热散热多以加热器代替,电加热器体积小、占地空间小,应用较多,有些电加热器为了提 高散热效率,会增加风扇等辅助手段6•在有些测试中采用电热毯,如Velaro RUS 列车在测试模拟阶段96青岛理工大学学报第41卷图1丹麦女性暖体假人中,采用面热源加热毯替代列车实验中人体的散热,通过依靠在座椅或平放于座椅上来模拟人体静坐状态 的显热散热量'(用镍铬合金做成的暖体假人装置来模拟人体的显热散热时,其能够满足一般要求的替代 实验,而且操作简单,因为该装置成品样子类似于一件衣服,实验进行时只需将该装置套装在靠背上,接通 电源,通过控制开关设定模拟人体的表面温度即可,它体积可控、造价低廉,应用于实验效果显著.2.2模拟人体潜热散热的暖体假人人体可以通过热辐射、传导、对流的方式与外界环境进行换热"除此之外还能够通过自身表面汗液的蒸发来散失热量人体的辐射散热量主要是通过人体表面皮肤温度与环境温度之间的温度差产生的;传导是物体温度高的部分沿着物体传到温度低的部分;而对流换热则与人体与空气环境间的流动状态及换热系数息息相关•人体的散热方式有很多"一般是通过潜热和显热"单纯地考虑显热散热的暖体假人,不能够真实地模拟出人体的散热•丹麦科学家于1989年研制出了女性暖体假人,它不仅能够模拟女性的发热特性,还拥有出汗的功能,同时也具备 模拟人体呼吸通气的功能'(如图1所示.2・3模拟人体肢体活动、出汗及可呼吸的暖体假人当今人们对暖体假人的研究可分为2个方面"一方面是具有实验研究精度较高的暖体假人,20世纪 80年代,芬兰的MEINADER 采用硬质泡沫塑料研发出“Coppelius ”假人個2$其活动灵敏、全身布置多 个汗腺点来控制人体的皮肤温度'0( #001年瑞士的RICHARDS 研发了出汗暖体假人“SAM ”11 (图3), 这类假人不仅能够模拟人体出汗,同时还可以模拟人体的行走•范金土在2002年研发的“Wler ”可行走 织物暖体假人'2(图4$其通过内部高精密天平来实时监测水蒸气的变化程度,从而实现出汗.再例如美 国人制造的服务于汽车环境测试使用的假人“ADAM ”该假人可以通过电脑进行独立控制来进行各项实 验•另一方面是精度要求低,造价便宜,用于简单测试使用的假人,例如由DUKES 等所制作的织物假 人,该假人虽然仍沿用之前单段式控制方式,但是其特殊的控制方法,依然能够满足服装测试方面的需 要'415( •由于假人能够近似模拟人体散热这一特性,NILSSON 等考虑到现代工作环境由于其复杂的热交 换途径,加之人体对各种环境适应性的差异,单纯地通过以填表的方式评价热环境优劣的方法并不系统 化,而暖体假人与人体相比较其优势是不像人那样会受到环境因素影响而产生的不同的心理变化,因此图2芬兰假人“Coppelius ”图3瑞士假人“SAM ”图4 "Walter-出汗假人第1期边春晓,等:暖体假人的研究现状和应用概况97NILSSON等将暖体假人模型作为研究基础通过计算机模拟等技术,广泛讨论了舒适气候条件下暖体假人的评估方法'5对于一些人类不宜进入的恶劣环境,暖体假人可以很好地替代人类进行实验.呼吸暖体假人被广泛地应用于室内空气品质的评估'7(.呼吸暖体假人的体型和正常人体一样,可以自由活动来更好地模拟实际人体在各种办公状态下的真实情况•呼吸暖体假人拥有一个可供呼吸的人工肺,它是由装有电动机驱动活塞的气缸组成,呼吸次数为10〜12次/min呼吸方式可采用口腔或鼻子呼吸,肺通气量为6L/min.2.4暖体假人的其他应用领域假人的应用领域十分广泛"如服装、汽车、医学等•在服装领域如服装和空调实验假人,其特点是:拥有活动关节,用于服装测试与研发,评价空调设备性能及舒适性•汽车碰撞假人,其特点是:有仿生骨架与活动关节,主要用于汽车安全设计及性能评价'8(.医用综合训练假人,其特点是:内部结构仿真,可以实施医疗救护、药物反应等操作,也可以用于放射设备研发与性能评价.在其他的应用领域也十分广泛,如超声波实验假人,其特点是:材料组织形态等效人体,拥有智能测试系统,可以监测超声波,用于爆炸产生的声波场的分布以及安全测评'叫高仿真智能服务机器人,其特点是:可活动且能够对外界环境进行探知与自适应,这类假人是光机电一体化,可以替代人体,且高仿真智能机器人是现代化科技结晶'1("可用于服务人类生活、科研、生产等需要,以上相关假人模型见图5.彳:—忸肿馳■土-集■■尖HT町倬IB即€■虫(a)汽车安全假人(b)医用综合训练假人(c)超声波实验假人A(d)服装及空调实验假人(e[高仿真智能服务机器人图5各类假人模型21世纪初期,计算机技术的快速发展,数值模拟假人被人们所注意,它多用于车辆内环境的模拟之中,TANABE以数值模拟的方法建立了一套完整的数值模拟假人模型'2(得到CFD仿真模拟假人,使用的模型范围从模仿简单工具将人类环境热交换成复杂的模拟这两者的热生理模型内部和外部传热和传质,包括通过(防护)衣服的相关过程•它与传统意义上的暖体假人的不同之处在于,传统假人的造价高昂98青岛理工大学学报第41卷对实验环境的要求苛刻,而这种计算机仿真假人,依赖于一系列偏微分方程便可以计算出人体的传热量,并预测人体局部皮肤温度和传热系数,从而可以做出对坏境以及服饰的评估.20世纪开发了大量用于评估人体热暴露的模型和指数,其中包括模拟人体与环境热交换的简单物理工具,以及模拟外部和外部环境的复杂热生理模型内部身体传热,并允许详细模拟不同的工作负荷,服装和气候情景•尽管计算能力的进步使得复杂的模型能够在手持设备上运行,但是简单的气候指标(如WB-GT)在该领域仍然是最受欢迎的,而更复杂的模型更受限制'3(而且人体传热系统的稳态数学模型已经开发出来•该模型包括以下因素:a)代谢产热的分布;b)组织中的热量传导;c)流动血液造成的热量对流;d)辐射热损失,表面对流和蒸发;e)通过呼吸道的热量损失#)大动脉和静脉之间的逆流热交换.3结论与展望随着暖体假人的发展,由一段式单纯模拟人体的干热假人、多段式的可活动假人、能够模拟人体出汗呼吸的运动假人以及计算机技术发展所带来的数值模拟假人,它的发展标志着相关领域科学技术的进步.同时也为开展环境测评等实验提供了有效的工具,面对真实人体无法接触或进入的恶劣环境,以及个体及主观影响对环境或服装测试导致的差异性等,暖体假人能够客观地、系统地进行热环境的评价,而且它能够解决由于测试人选所带来的问题,大大缩短了实验周期,它的可重复性大大降低了实验成本,因此假人被公认为人类工效学研究必不可少的先进设备.暖体假人虽然拥有诸多优点,但它终究要与人类真实实验作比较,才能够准确、全面的评价和测试,那么在今后暖体假人的发展之中,首先被提出的应该是如何解决真实人体与假人模型所存在的差异,因为对于人体而言,无论是发热亦或是出汗都并非均匀进行的,而暖体假人所能够模拟的,只是人体的平均发热量、散失量,并不能完全模拟人体的生理特性;再有,目前精准的暖体假人造价昂贵,动辄上百万元,甚至费用更高•探索低成本的假人制造技术,对于推广和应用具有重要的意义;其次对于数值模拟假人,虽然数值模拟假人较传统意义的假人节省了大量成本,但是依然存在不能够准确模拟出人体各项特性的问题,有些研究工作仍然需要结合实际人体实验,而且模拟假人只能作为一种预测来被使用,如何建立真实人体的数值假人仍然需要开展相关研究•同时目前的数值模拟假人模型均是针对某一类应用条件建立的,不一定适用于各种环境工况,要想建立满足各种条件的模拟假人,还需要结合生理学等不断地完善.参考文献(References):胡松月.暖体假人人工皮肤透湿性能的研究[D].天津:天津工业大学,2008.HU Song-yue.Study on the performance of artificial skin moisture permeability of warm manikin[D(Tianjin:Tianjin Polytechnic University,2008.(in Chinese)郑春琴.隔热阻燃防护服热防护性能与热湿舒适性的研究[D(杭州:浙江理工大学,2010.ZHENGChun-qinResearchonthermalprotectionperformanceandthermalandhumidcomfortofthermalinsulationandflameretard-ant protective clothing[D],Hangzhou:Zhejiang Sci-Tech University,2010.(in Chinese)李学东,朱利军.暖体假人的研制'(实验室研究与探索,2000,19(3):91-93.LI Xue-dong"ZHU Li-jun Development of manikin'J(Exploration Research in the Laboratory2000"19(3):91-93(inChinese)陈益松,张渭源,谢广辉,等.舱外航天服试验用暖体假人的研制与性能分析[C(/第四十六次全国科技论坛:纺织产业升级新技术融合论坛.2015.CHEN Yi-song"ZHANG Wei-yuan"XIE Guang-hui et al Development and performance analysis of the in-cabin space suit test warm-ups[C(//The46th National Forum on Science and Technology:The Textile Industry Upgrading New Technology Fusion Forum.2015.(inChinese)[5(NILSSON H O,HOLMER fort c limate evaluation with thermal manikin methods and computer simulation models[J],Indoor Air"2003"13(1):28-28&詹佳伦.列车环境实验中模拟人体显热散热装置的研究[D].青岛:青岛理工大学,2018ZHAN Jia-lun.Research on simulating human sensible heat sink in train environment experiment[D],Qingdao:Qingdao University of Technology,2018.(in Chinese)']ALEXANDER Nazarov,邹婷婷.俄罗斯高速宽轨列车Velaro RUS[J(国外铁道车辆,2007,44(5):1315.ALEXANDER Nazarov,ZOU Ting-ting.Velaro RUS for high-speed wide-rail trains in Russia]J].Foreign Railway Vehicles,2007,第1期边春晓,等:暖体假人的研究现状和应用概况9944(5):13-15.(in Chinese)陈浏.暖体出汗假人的开发现状及其研究方向纺织科技进展,2009(2):87-89.CHEN Liu.Development status and research direction of warm sweating dummy[J],Progress in Textile Science,2009(2):87-89.(in Chinese$李俊,张渭源,李学东,等.暖体出汗假人系统的研制东华大学学报(自然科学版),003,29(6):6265.LI Jun,ZHANG Wei-yuan,LI Xue-dong,et al.Development of a warming sweating dummy system'].Journal of Donghua University (NaturalScience)"2003"29(6):62-65(inChinese)[10]LIU D,SARTOR M A,NADER G A,et al.Skeletal muscle gene expression in response to resistance exercise:Sex specific regula-tion[J].Bmc Genomics,2010,11(1)1-14.[11]RICHARDS M,MCCULLOUGH E A.Revised interlaboratory study of sweating thermal manikins including results from the sweating agile thermal manikin'].Journal of Astm International,2005,2(4):13.[12]梁肖肖.基于"Walter-的非均匀出汗暖体假人的研究[D].天津:天津工业大学,2016.LIANG Xiao-xiao.Research on non-uniform sweating manikin based on“Waltef"[D].Tianjin:Tianjin Polytechnic University,2016.(inChinese)[3]潘进,唐晓宇.美国ADAM暖体假人简介[J]冲国个体防护装备,2007(5)272&PAN Jin,TANG Xiao-yu.Introduction of American ADAM manikin[J].China Protective Equipment,2007(5):27-28.(in Chinese) [14]赵红波,张小元,刘迪,等.人结肠癌中AKT2和PTEN蛋白表达的意义及相关性[J].西安交通大学学报(医学版)2009,30(5)=592595.ZHAO Hong-bo,ZHANG Xiao-yuan,LIU Di,et al.Significance and correlation of AKT2and PTEN protein expression in human colon cancer[J].Journal of Xi'an Jiaotong University(Health Sciences), 2009,30(5):592-595.(in Chinese)[5]李书政.简体暖体假人的研制[D].上海:东华大学,2014.LI Shu-zheng.Development of simplified mannequins]'].Shanghai:Donghua University,2014.(in Chinese)[6]王瑞,赵朝义,呼慧敏,等.基于暖体假人的环境热舒适评价技术研究[J].人类工效学,018,4(2):4751.WANGRui,ZHAOChao-yi,HU Hui-min,etalResearchonenvironmentalthermalcomfortevaluationtechnologybasedonwarm-up dummy[J]ChineseJournalofErgonomics,2018,24(2$:47-51(inChinese$[7]黄建华.国内外暖体假人的研究现状[J].建筑热能通风空调,2006,25(6):2429.HUANGJian-huaResearchstatusofdomesticandoverseasmanikin[J]BuildingHeatandAirConditioning"2006"25(6):24-29(in Chinese)[8]呼慧敏,李先学,丁立,等.汽车碰撞假人研究综述标准科学,2015(7):6-9.HU Hui-min,LI Xian-xue,DING Li,et al.A review of vehicle collision dummy research[J],Standard Science,2015(7):6-9.(in Chinese)[9]林大全,王远库,王鹏.发展仿真人体模型技术,保障人类的健康与安全:仿真人体模型的过去,现在与未来[C]//2007中国科协年会.2007&LIN Da-quan,WANG Yuan-ku,WANG Peng.Development of simulation human body model technology to ensure health and safety oftheclass:Thepast"presentandfutureofthesimulationhumanbodymodel[C]//2007ChinaAssociationofScienceandTechnolo-gy Annual Conference.2007.(in Chinese)[0]谢驰,陈爽,蔡鹏,等.仿生皮肤材料的力学性能测试与分析[J].功能材料,2013,44(1):132135.XIEChi"CHENShuang"CAIPengetalMechanicalpropertiestestingofbiomimeticskinmaterials[J]&FunctionalMaterials"2013"44(1):132-135(inChinese)[1]张志宇.基于ADAMS的四足机器人虚拟样机仿真及刚柔耦合分析[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2016.ZHANGZhi-yuVirtualprototypingandflexiblecouplinganalysisofquadrupedrobotbasedonADAMS[D]Harbin:HarbinInstitute ofTechnology"2016(inChinese)[22]TANABES"KOBAYASHIK"NAKANOJEvaluationofthermalcomfortusingcombined multinodethermoregulation(65MN)and radiation models and computational fluid dynamics(CFD)[J],Energy&Buildings,2002,34(6):637-646.[23]LUECKE C L.WBGT clothing adjustments for four clothing ensembles under three relative humidity levels[J],Journal of Occupational i Environmental Hygiene,2005,2(5):251-256.。
以暖体假人实验研究热环境下人体安全极限-人体生理学论文-基础医学论文-医学论文
以暖体假人实验研究热环境下人体安全极限-人体生理学论文-基础医学论文-医学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——高温环境常见于工业生产中的热处理作业和应急救援中的消防灭火等场景中。
高温环境中的人体安全防护是公共安全研究的重要内容,需要将人体-服装-环境作为一个热系统来考虑。
这一系统涉及环境与服装间的热辐射、服装内部的热传导、服装与人体间的热对流和热辐射等多个物理过程。
高温环境下的人体安全研究方法,主要包括热反应建模计算和真人或人体模拟实验研究两种:1)热反应建模计算方法依据热物理原理,建立人体-服装-环境三者的热反应计算模型,通过数值迭代计算得到人体的热生理参数。
1971年提出的Stolwijk模型应用负反馈的控制理论建立了6区段25单元的人体热反应模型,被认为是人体热反应模型的一次突破。
Huizenga等建立了常温复杂热环境下人体生理和舒适性评价的Berkeley模型,对Stolwijk热反应模型作出了7个方面的改进,提高了模拟计算的准确性。
Tanabe等基于多点热调节和辐射模型以及计算流体力学,建立服装热舒适性评价方法,并考虑温度非一致性的环境。
韩雪峰等建立了一个基于20分区发汗暖体假人设备的多分区多层传热数值模型,通过实验等方式确定各分区的各项热物理参数,建立热平衡方程组,实现对假人在给定热应力下的温度变化,以及与服装的热交换作用的模拟。
热反应建模计算方法能够模拟人体在热环境中的体温、出汗、呼吸、心率等的变化,同时具有耗时短、成本低的优点。
此类方法虽取得较大进展,但仍有所局限:考虑人体-环境相互影响的精细复杂细节不足,如空气湍流、局部空气扰动、温度和湿度、周围表面的不均匀温度辐射、多层服装系统的热和物质交换、人体的各种生理调节行为导致的蒸发、液化、湿气迁移,以及人体运动对热反应的影响等。
2)真人或人体模拟实验研究方法。
真人研究难以在较极端的条件下进行,并且需要大量的真人研究才能总结出人体的热反应规律,提高了真人实验研究的成本;人体模拟实验研究将具有体热、出汗等功能的假人作为核心设备,模拟人体的热生理反应。
基于文献分析的暖体假人研究进展
基于文献分析的暖体假人研究进展作者:叶翔宇张惠芳曹丽勤卢晓旺麻可爱唐孝芬来源:《丝绸》2022年第05期摘要:為探讨暖体假人的研究进展与未来发展趋势,本文以中国知网文献数据库、Web of Science为数据来源,收集并统计了暖体假人相关文献,并基于分析文献的发文量、关键词、机构等信息进行可视化分析,探究了暖体假人的研究现状,表征了当前暖体假人技术的相关研究热点、研究现状,以及分析了未来的发展趋势。
基于文献分析,研究认为暖体假人经过三代迭替,目前研究热点是非均匀出汗暖体假人的研制,未来需更好地模拟真人状态,则需要从测试方法进一步标准化,测试系统性能的计量校准规范进一步核查等领域展开研究。
关键词:暖体假人;可视化分析;研究热点;研究现状;发展趋势;标准化中图分类号: TS941.19文献标志码: A文章编号: 10017003(2022)05006809引用页码: 051110DOI: 10.3969/j.issn.1001-7003.2022.05.010暖体假人是通过对真人的体表产热、四肢关节运动、体表出汗等生理活动或特征对真人的着装情况进行模拟,从而更为真实有效地反映特定服装的服用性能,是目前测量服装热湿性能最为精准有效的方式。
通过暖体假人评价方法能有效测量服用纺织品的热阻和湿阻,其精确度高、可重复性强的特点使其在服装服用性能测试上成为了不可缺少的有效工具[1]。
目前,国内外关于利用暖体假人技术对服装热湿舒适性的测量方法大多还停留在静态测量阶段,测试标准有GB/T 35762—2017《纺织品热传递性能试验方法平板法》和GB/T 11048—2018《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定(蒸发热板法)》。
因此,采用动态精准测量的暖体假人技术可以大幅提升热湿舒适性结果的准确性,以更为精准的方式表征人体在动态情况下,“服装-人体”环境之间的热湿性能变化。
目前为止,针对暖体假人发展进程进行跟踪和分析的文献还很少,对于暖体假人的研究进展整体把握上还存在不足,这对于了解暖体假人的研究现状和发展前景不利。
抗高温专用服设计之假人实验
抗高温专用服设计之假人实验1. 引言1.1 研究背景高温环境下工作是许多行业工作者面临的普遍问题,如冶金、建筑、制造业等。
在高温环境下工作可能会导致工作者中暑、中暑等危险情况的发生,因此急需开发一种能够有效抵御高温的专用服装。
目前市面上的高温专用服装种类繁多,但效果参差不齐,很多服装难以满足工作者在高温环境下的需求。
开展对抗高温专用服设计的研究具有重要意义。
针对目前市场上高温专用服存在的问题,本研究旨在设计一种新型的抗高温专用服,并通过假人实验来验证其效果。
通过对不同材质、设计的专用服进行比较实验,评估其在高温环境下的透气性、舒适性和防护性能。
通过这一研究,希望能够为制定更科学、更实用的高温专用服设计提供参考,保障工作者在高温环境下的安全与健康。
1.2 研究目的抗高温专用服设计的研究目的是为了提高高温环境下工作人员的舒适度和安全性。
随着现代社会工业化进程的加快,高温作业环境已经成为许多行业工作者面临的一个普遍问题。
在高温环境中工作会引发人体体温调节失调、疲劳加重甚至中暑等一系列健康问题,严重影响工作者的工作效率和健康状况。
设计一种能够有效降低工作者在高温环境下受热程度、保护其身体健康的抗高温专用服具有重要的现实意义。
本研究旨在通过假人实验,评估和验证抗高温专用服的保护效果,并对其设计进行优化。
通过研究,我们希望深入了解抗高温专用服在高温环境下对工作者的舒适度和保护性能,为未来的抗高温专用服设计和生产提供科学依据。
通过本次实验,我们将能够更好地了解抗高温专用服在模拟高温环境下的实际表现,为相关领域的研究和应用提供有力支持和指导。
通过评估实验结果,我们将能够更全面地认识抗高温专用服的实际效果,为未来研究和应用提供重要的参考依据。
1.3 研究方法研究方法是制定研究计划的关键步骤,它涉及到实验设计、数据收集和分析等方面。
在本次抗高温专用服设计之假人实验中,我们首先选取了符合实验要求的假人模型,确保其在高温环境下能够真实反映人体在相同条件下的生理情况。
抗高温专用服设计之假人实验
抗高温专用服设计之假人实验随着气候变化日益剧烈,高温天气对人类的生活和工作造成了越来越大的影响。
在高温环境下进行工作或者户外运动往往会给人们的身体健康带来极大的挑战。
设计一款有效的抗高温专用服显得至关重要。
在设计这样一款服装时,需要考虑材料的透气性、舒适度和防热性能等因素。
为了验证这些因素在实际高温环境下的效果,需要进行假人实验以评估抗高温专用服的性能。
本文将探讨抗高温专用服设计之假人实验的过程和结果。
对于抗高温专用服的设计需要考虑的因素有很多,包括选择合适的材料、适当的设计和合理的结构。
在材料选择上,需要考虑到材料的透气性和防热性能。
透气性是指空气能够从外部自由地通过材料渗透到内部,而防热性能则是指材料具有一定的隔热能力。
这两者需要在设计上做到平衡,既要保证服装的透气性,又要保证其在高温环境下的良好防热性能。
设计合理的结构也十分重要,需要考虑到服装的舒适度和穿着的便利性,不仅要保证服装在高温环境下的防护功能,还要兼顾穿着者的舒适度和便利性。
在确定了设计方案之后,需要进行假人实验来验证服装的性能。
假人实验是指模拟真实环境中的测试,通过使用假人来模拟人体在高温环境下的感受和反应,从而评估抗高温专用服的性能。
在假人实验中,需要考虑到假人的身体结构、代表性和环境条件等因素,以保证实验结果的准确性和可靠性。
假人实验的结果将为抗高温专用服的设计和性能提供重要的参考依据。
对于假人实验的环境条件,需要模拟真实的高温环境,如高温下的工作环境或户外运动等。
实验中可以设置不同的温度和湿度条件,以模拟不同高温环境下的情况。
还可以考虑实验中的活动程度,如静止状态和运动状态等,以评估服装在不同活动情况下的适用性。
这些环境条件将为实验结果的可靠性提供保障。
在假人实验中,需要使用合适的假人模型来进行测试。
假人模型包括头部、躯干、四肢等组成部分,需要具有一定的逼真度和代表性。
还需要考虑到假人的代表性,即假人模型需要能够代表真实人体在高温环境下的反应和感受。
浅谈服装舒适性研究的现状与发展趋势
浅谈服装舒适性研究的现状与发展趋势王 强,甘应进(长春工业大学,吉林长春130012)摘 要:文章概括分析了各种服装舒适性评价方法以及在服装舒适性研究领域所建立的各种数学模型的基本特征,并对服装舒适性研究的未来发展方向做出科学的预测。
关键词:服装;舒适性;研究中图分类号:TS941.1 文献标识码:A 文章编号:100923028(2005)0120034203 所谓服装的舒适性是指人体着装后,服装具有满足人体要求并排除任何不舒适因素的性能。
人类懂得穿衣避体已有几万年的历史,但真正开始对纺织品和服装的舒适性的科学研究仅有几十年的历史。
人们对服装热湿舒适性的研究是在初步形成了服装舒适性的某些基本定义、指标和获取了大量实验数据并给出了相应的解释后逐步开展的。
目前,对于服装舒适性的研究主要集中在热湿舒适性方面,其中包括织物导热、导湿性能的研究,服装热湿舒适性评价方法研究等。
服装舒适性研究除了包含热湿舒适性研究以外还包括结构舒适性研究。
服装结构舒适性研究是在基于服装结构设计和人体工学的基础上,通过结构设计中放松量的设计、运动舒适量的确定以及生理舒适量选择等评价人体着装感受,从而确定最佳的舒适量。
但从目前看来,这方面的研究还很少。
1 服装热湿舒适性评价方法的研究现状1.1 织物舒适性客观评价方法的研究现状1.1.1 织物热阻值和透气率对服装舒适性的影响织物的热阻值和透气率对服装的穿着舒适性是有一定影响的,好的热绝缘体具有高的热阻值,能够起到较好的保温作用。
而透气率高的面料透气性好,能够加速外界与服装内气候的气体交换。
1.1.2 吸湿性芯吸能力干燥速度及延伸性收稿日期:2004211210作者简介:王 强(19792),男,吉林长春人,硕士研究生。
所谓吸湿性是指织物表面对液态水的吸收速率,人体出汗时汗液如果不能被织物及时吸收,人体会感到不适,因此吸湿性是评价织物热湿舒适性的重要指标之一。
芯吸能力是指所吸入的液态水在织物表面的扩散速度,一般来说芯吸力高的织物干燥速度快,织物将汗液从皮肤表面排到外界的速度快。
散热降温面料应用于防护服的现状及发展
附检测表1(蓝翔*赛尔肤冰爽散热(降温)防静电面料)
检测项目及机构:
常规指标:
江苏省纺织研究所有限公司理化检测中心
接触温冷感:
台湾TTRI 日本SGS
面料点对点电阻: 国家劳动保护用品质量监督检验中心
表1 检测结果
检测项目
PH值
原样变色
耐水色牢度
棉布沾色
可调节软体假人开发及其着装压力舒适性研究的开题报告
可调节软体假人开发及其着装压力舒适性研究的开题报告一、研究背景随着现代科技的发展,仿生机器人技术在各个领域广泛应用。
软体假人是一种仿生机器人,可模拟人体的姿态和运动,并且可以用于医疗、体育、安全等领域的研究和应用。
然而,目前市场上的软体假人大多没有可调节的功能,这使得我们难以根据实际需求来调整其姿态和运动。
此外,软体假人的着装经常受到研究和应用的限制。
传统的软体假人往往采用硬质材料制成,这使得其在着装时可能会造成很大的压力和不适。
因此,如何提高软体假人的着装舒适性也是一个很重要的问题。
二、研究目的本文的主要目的是开发一种可调节的软体假人,并对其着装压力舒适性进行研究。
具体目标如下:1. 设计并制作出一种可调节姿态和运动模式的软体假人。
2. 分析着装对软体假人的压力和舒适性的影响,提出改进措施。
3. 测试软体假人在不同运动模式下的着装舒适性,并对结果进行分析和讨论。
三、研究方法1. 设计并制作软体假人原型。
使用现有软体假人技术和材料,结合人体工程学知识,设计并制作出一种可调节姿态和运动模式的软体假人。
其主要材料应为柔软、耐用、易操作的材料。
2. 着装压力测试。
使用压力传感器对软体假人在不同运动状态下的着装部位进行压力测试,记录测试数据,并进行分析。
3. 舒适性评估。
通过问卷调查和主观评估等方法,评估不同着装方式对软体假人的舒适性影响,提出改进建议。
四、研究意义尽管软体假人已经发展成为一种重要的仿生机器人,但其在实际应用中仍存在许多问题。
本文的研究将有助于解决软体假人调节性和着装舒适性方面的问题,为软体假人在医学、体育、安全等领域的研究和应用提供支持。
此外,本文还可以为仿生机器人领域的研究提供新的思路和方法。
抗高温专用服设计之假人实验
抗高温专用服设计之假人实验近年来,高温作业已经成为许多工作场所必不可少的一项工作。
长时间暴露在高温环境下会对工作人员的身体健康造成不可忽视的影响。
为了提高工作人员在高温环境下的舒适度和安全性,抗高温专用服成为了必不可少的装备之一。
抗高温专用服的设计和选择对于工作人员的生命安全和工作效率起到至关重要的作用。
在实际使用前,对抗高温专用服进行全面的评估和测试是必要的。
正因如此,我们需要进行假人实验来验证抗高温专用服的性能和适用性。
假人实验是通过使用人体仿真模型来模拟真实工作环境中的情况,以评估抗高温专用服在高温环境下的性能和保护效果。
以下是一个基于假人实验的抗高温专用服设计过程的详细介绍。
选择合适的人体仿真模型。
人体仿真模型应具备与真实人体相似的尺寸、重量和形状。
模型应具备良好的可调节性,以便模拟不同体型和姿势下的情况。
确定实验参数。
实验参数包括环境温度、湿度、工作强度等。
这些参数应根据实际工作环境进行设定,以确保实验结果的准确性和可靠性。
然后,选择适当的测试方法和工具。
通常,测试方法包括温度测量、湿度测量、热辐射测量等。
这些测试方法可以帮助我们评估抗高温专用服的散热性能、防护性能和舒适度。
接下来,设计抗高温专用服的细节。
在设计抗高温专用服时,应考虑到服装材料的热阻、透气性、吸湿性等性能。
还应考虑到服装的结构和设计,以确保其适应不同的工作姿势和运动需求。
进行实验和数据分析。
在进行实验时,应根据实验参数和测试方法进行操作,并记录相应的数据。
然后,通过数据分析和对比,评估不同抗高温专用服的性能和适用性。
通过以上步骤,我们可以通过假人实验验证抗高温专用服的设计和适用性。
这些实验结果可以提供依据,以指导抗高温专用服的优化和改进。
这些实验结果还可以提供对工作人员在高温环境下的保护措施和工作条件的改进建议。
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XU J i n g x i a n 一,L I J u n , ,L I U Hu i j u a n 一,WANG Yu n y i , ’
( 1 .F a s h i o n・ A r t De s i g n I n s t i t u t e ,Do n g h u a U n i v e r s i t y,S h a n g h a i 2 0 0 0 5 1 ,C h i n a;2 .P r o t e c t i v e C l o t h i n g R e s e a r c h C e n t e r ,D o n g h u a U n i v e r s i t y,S h a n g h a i 2 0 0 0 5 1 ,C h i n a;3 .K e y L a b o r a t o r y o f C l o t h i n g De s i g n&
体 角 度 评 价 服 装 舒 适 性 。对 比热 调 节 数 值 假 人 和 暖 体 假 人 , 前 者 灵 活 性更 强 , 但 需要考虑 的因素 过多 , 模 拟 准 确 性 低于后者 。
关 键 词 着 装 舒 适 性 ;暖 体 假 人 ; 体温调节 ; 数 值 模 拟 ;稳 态 热 感 觉 ;瞬 态 热 感 觉
摘 要 为 丰 富 暖体 假人 评 价 服 装 热 湿 舒 适 性 的测 评 参 数 , 基于对恒皮温 、 恒热 流 、 热 舒 适 3种 模 式 的原 理 及 应 州
分析指 出 , 有必要将体温调节模型引入假人 系统 , 弥补 常见模 式无法 模拟 人体热 调节 的缺 陷。以 F i a l a 模 型 为例 , 分 析了生物热方程为基础的被动系统 、 包 含 四 大 热 调 节 机 制 的主 动 系 统构 成 及 热 调 节 假 人 系统 的 耦 合 机 制 。结 合 预 测平 均 投 票 值 及 加 州 大 学 伯 克 利 分 校 热 感 觉 模 型 等 , 热调节假 人可 实现对 人体稳 态及 瞬态热 感觉 的预测 , 从 人
中图 分 类 号 : T S 9 4 1 . 1 9 文献 标 志 码 : A
Ap pl i c a t i o n s t a t us o f t h e r mo r e g u l a t o r y mo d e i n c l o t hi n g c o mf o r t e v a l u a t i o n wi t h t he r ma l ma n i k i n
第 3 8卷 第 7期 2 0 1 7年 月
纺 织 学 报
J o u r na l o f Te x t i l e Re s e a r e h
Vo 1 . 38.NO . 7
J u} ..2 01 7
DOI : 1 0 . 1 3 4 7 5 / j . f z x b . 2 0 1 6 0 7 0 7 3 0 9
热 调 节 暖 体 假 人 在 着 装 舒 适 性 评 价 中 的 应 用 现 状
许 静娴 ,李 俊 。 ,刘 慧娟 ,王 云 仪 ’ 。
( 1 .东 华 大学 服 装 与 艺 术 设 计 学 院 ,上海 2 0 0 0 5 1 ; 2 .东 华 大 学 功 能 防 护 服 装 研 究 中心 , 上海 2 0 0 0 5 1 ) 2 0 0 0 5 1 ; 3 .东 华 大 学 现 代 服 装 设 计 与技 术 教 育 部 重 点 实 验 室 , 上海