室内攀岩紧身运动服的压力舒适性评价_左海棠.pdf

文章编号：1009 444X（2022）04 0445 08室内攀岩紧身运动服的压力舒适性评价左海棠，丛杉（上海工程技术大学 纺织服装学院,上海 201620）摘要：为提升室内攀岩紧身运动服在不同技术动作下的压力舒适性，通过不同结构分割及面料拼接设计 4 款紧身攀岩运动服，与市场较受欢迎的两款进行着装对比试验.分析测试点压力值，确定存在超出压力舒适阈值的点；通过相关性分析确定主要受力部位为肩部、腰膝部及臀部；采用视频软件捕捉人体攀岩动作，并对主要压力部位测试点进行主成分分析，确定影响压力大小的 4 个主要技术动作.最后对 6 款试验服装在 4 个主要技术动作下各测试点的压力值进行权重分析.结果表明，采用插肩袖设计，在前胸、背宽等部位进行分割线设计，适当增加膝前片弯曲量、减少膝后片松量，均可有效提升攀岩服装的压力舒适性.关键词：室内攀岩；紧身运动服；压力舒适性；主成分分析中图分类号：TS941.17 文献标志码：AEvaluation of pressure comfort of indoorclimbing tight sportswearZUOHaitang，CONGShan（School of Textiles and Fashion,Shanghai University of Engineering Science,Shanghai 201620,China）Abstract：In order to improve the pressure comfort of indoor climbing tight sportswear under differenttechnical actions,four tight-fitting climbing sportswear were designed through different structural divisionsand fabric splicing,and the dress comparison experiment was carried out with the popular two in the market.The pressure value of each test point was analyzed,and the point that exceeded the pressure comfort thresholdwas determined.Through correlation analysis,it was found that the main pressure parts were the shoulders,waist,knees and hips.The human rock climbing action was captured by video software,and the principalcomponent analysis of the test points of the main pressure parts was carried out to determine the 4 maintechnical actions that affected the pressure.Finally,weight analysis of the pressure value of each test point ofthe 6 experimental garments under the 4 main technical actions was carried out.The results show that thesemethods mentioned can effectively improve the pressure comfort of climbing sportswear,including the use ofraglan sleeve design and dividing line design on the front chest,back width and other parts,appropriatelyincreasing the bending amount of the front knee and reducing the looseness of the back of the knee.Key words：indoor climbing；tight sportswear；pressure comfort；principal component analysis 攀岩作为当代减压运动之一，成为国内外的运动新潮，深受人们喜爱1 2.室内攀岩能有效促进人体心血管系统的健康和肌肉力量的提升3 4，既能满足运动者的心理和生理需求，又能规避野外攀岩的危险.此外，作为一项竞技性较强的运动，选择合适的服装不仅能增强运动体验感，更能 收稿日期：2022 05 05作者简介：左海棠（1997 ），女，在读硕士，研究方向为服装舒适性与功能.E-mail：ht_通信作者：丛杉（1973 ），女，副教授，博士，研究方向为人体工效学与服装舒适性.E-mail： 第 36 卷 第 4 期上 海 工 程 技 术 大 学 学 报Vol.36 No.42022 年 12 月JOURNAL OF SHANGHAI UNIVERSITY OF ENGINEERING SCIENCEDec.2022提升人体运动机能.然而目前国内关于紧身攀岩服装的设计与研发还相对较少5，怎样通过不同的结构分割改善产品舒适性能，并为攀岩爱好者挑选合适的服装提供理论依据等问题刻不容缓.有学者提出，进行幅度与强度较大肢体运动时，应选择既紧身贴体又不束缚人体活动的伸缩性能很好的紧身服装6 7，适当的紧身压迫可减轻肌肉振动与损伤，促进血液循环8，加强肌肉中氧的供给，提升人体运动能力9 11.目前，紧身运动服装多采用莱卡和其他非弹性纱线交织而成且具有优异弹性及拉伸回复性的面料6,12 13.在结构上，紧身运动服的分割线设计以人体肌肉、出汗区域、皮节构造、皮肤褶皱方向及运动防护区为参照，展开科学的功能区域分割设计6.本研究针对运动者攀岩过程中在不同技术动作下各部位的压力变化问题，通过不同的分割线设计及面料配伍方式，设计并制作 6 款紧身攀岩服装，通过压力测试软件记录人体着装运动前后的压力变化，对其压力舒适性能展开评价，为室内攀岩服装的设计提供设计方案.1 室内攀岩紧身运动服的设计 1.1 面料通过前期市场调研确定 5 种紧身运动服面料，分 别 为 1#90%涤 纶 与 10%氨 纶 混 纺 面 料、2#90%锦 纶 与 10%氨 纶 混 纺 面 料、3#90%棉 与10%氨纶混纺面料、4#90%竹纤维与 10%氨纶混纺面料以及 5#纯涤纶网眼面料.经过相关力学与热湿性能测试发现，3#面料纬向拉伸弹性最好，适用于背宽等人体横向尺寸变化较大部位；2#面料耐磨性与顶破性能最优，可用于膝盖等变形量大且需耐磨性好的部位；3#5#面料吸湿、透气性能较佳，可用于出汗量较大部位.面料机械性能测试结果见表 1.表 1 面料机械性能排序Table 1 Sorting of fabric mechanical performance 性能排序经向拉伸性能2#1#4#5#3#纬向拉伸性能3#5#2#1#4#耐磨性能2#1#5#3#4#起毛性能3#1#2#4#5#顶破性能2#1#5#4#3#透气性能5#3#4#1#2#保暖性能3#4#1#5#2#透湿性能3#1#4#2#5#吸湿性能4#3#2#1#5#1.2 款式本研究设计的攀岩服为套装.根据攀岩运动中人体体表尺寸变化情况、主要供能肌肉分布情况及体表汗液分布情况进行款式设计，并对局部结构进行优化.运动中由于人体上肢向前弯曲，所以衣身后片长于前片；背宽处设计为弧形，后中线设计阴裥，以满足背部横向动态尺寸变化；肩部设计为插肩袖，提高运动所需活动量，同时满足肩部造型设计；部分肩省与胸省转移至袖窿，增加腋窝运动需求；袖窿与侧缝设计为插角式连体结构，满足手臂拉伸需求；增加后裆弧度，裆部与大腿内侧设计为长方形，前后片下档部位合并，以增加腿部活动量，具体款式如图 1 所示.市场上购买的两套攀岩服装均为无结构设计的普通款式，5#服装整体使用同一种面料，6#服装在上下装进行了不同的面料搭配.正面反面正面反面正面反面正面反面第一套第二套第三套第四套涤纶氨纶面料锦纶氨纶面料棉氨纶面料竹纤维氨纶面料全涤速干网眼面料图 1 不同面料配伍款式Fig.1 Compatibility of different fabrics 446 上 海 工 程 技 术 大 学 学 报第 36 卷根据攀岩爱好者对服装所需功能的问卷调研结果进行面料最优组合设计，最终在出汗量较大的肩部、前胸、后背及大腿内侧采用 1#涤纶氨纶混纺面料；在出汗量适中的腹部、后腰、臀部、大小腿部采用 3#棉氨混纺面料和 2#锦纶氨纶混纺的面料；在腋窝等高温高湿且需抗菌防臭部位选用5#速干网眼面料和 4#竹纤维氨纶面料；在臀部、膝部尺寸变化明显且需耐磨部位采用 2#锦纶氨纶混纺面料.综上，利用不同面料的组合配伍，制作了4 款室内攀岩紧身运动服.1.3 规格设计攀岩服的结构设计参照张文斌的服装制版提高篇14一书，以体型 170/88A 作为参考规格与尺寸，成衣尺寸见表 2.表 2 成衣尺寸Table 2 Garment size 部位衣长胸围腰围肩宽袖长袖口裤长臀围裆长裤口尺寸/cm65.091.274.043.625.028.093.092.025.0219.4 2 试验 2.1 试验对象选择 6 名体型接近 170/88A 的健康男性作为试验对象，通过非接触式三维人体扫描仪获取试验对象具体体型数据，见表 3.表 3 试验对象基本信息Table 3 Basic information of experimental subjects 参数身高/cm体重/kg肩宽/cm胸围/cm腰围/cm臀围/cm平均值172.6063.2043.9790.5073.9792.60标准差1.043.130.210.570.570.69 2.2 试验器材试验采用 Labview 压力测试系统.该系统由美国国家仪器（NI）公司研发，采用 Flexi Force 201 型单点薄膜柔性压阻式传感器.本试验采样率设为50 个/s，每 个 技 术 动 作 采 样 时 间 为 30 s，通 过Excel 计算 30 s 内压力测试值均值，记为该测试点的客观压力值.通过走访与调研，在试验室内进行攀岩壁的模拟，试验最终选用 1.222.440.03 m3、62.5 kg 实木板进行搭建；为确保攀岩安全，攀岩壁采用双孔大岩点和直径为 10 mm 的四爪螺丝固定.2.3 测试点与技术动作根据人体体温测试 14 点法15和室内攀岩运动中人体尺寸变化显著部位及主要供能肌肉分布情况16 17，选取 28 个压力测试点，通过预试验剔除压力变化相近的测试点，最终确定测试点 16 个.测试点分布情况如图 2 所示.A1A2A3A4A5A7A8A6B2B1B5B6B7B8B3B4A1肩点；A2肩线距颈点 1/4 处；A3肩胛凸点；A4乳点上 2 cm 处胸点；A5腋点；A6腰围线侧身点；A7腰围线前中点；A8腰围线后中点；B1内侧大腿根点；B2前身大腿正中点；B3膝点；B4前身小腿正中点；B5臀凸点；B6后身大腿正中点；B7膝窝点；B8后身小腿正中点.图 2 压力测试点分布Fig.2 Distribution of stress test points 技术动作参考文献 1 中的 12 个动作，技术动作及说明见表 4.2.4 试验过程试验在温度为（23 2）、相对湿度为（63 2）%、风速小于 0.1 mm/s 的气候仓内进行.试验开始前，将 1#6#试验样衣平铺静置 24 h，消除服装内应力；不同服装试验时间为 30 mi