人体背部运动功能与服装放松量研究

第 6 卷 第 2 期 2006 年 6 月 东华大学学报 (社会科学版) J OU RNAL O F DON GHUA UN IV ERSIT Y(Social Science) Vol . 6 , No. 2 J un. 2006 人体背部运动功能与服装放松量研究 3 袁　飞1 　袁观洛2 (1. 杭州职业技术学院艺术系 ,杭州 　310018 ; 2. 浙江理工大学服装与艺术设计学院 ,杭州 　310018) [摘 　要 ] 　通过服装切口变形实验和有关的数据 ,研究了人体背部运动功能和服装放松量之间的关系 ,并 提出了不同宽松程度的服装胸围放松量的具体数据。 [关键词 ] 　服装切口变形实验 ,背部运动功能 ,服装放松量 人体上肢向前运动时 ,会引起了背部的扩张。在着装情况下 ,由于服装的背宽不足就会使人体背部受 压 ,产生不适感 ,并牵制上肢的运动。因此 ,服装背部的运动功能对于上装的运动舒适性来说是非常重要 的 ,跟服装放松量也有很大关系。本文就研究人体背部运动功能与服装放松量之间的关系。 一、服装切口变形实验 实验目的 :在上肢运动时 ,背宽部位皮肤变化较大 ,且呈扩展趋势 ,因此本实验对背宽部位设计一个服 装切口变形实验 ,来分析上肢运动时服装胸围、背宽、袖窿、袖肥的宽松率与背宽部位切口变形量之间的关 系 ,并得到一个基本的服装放松量。 实验对象 :为减少其他各种因素的影响 ,本实验以江浙女大学生为研究对象。先随机抽取 70 名江浙女 大学生 ,测量 5 个主要部位 (身高、体重、胸围、腰围、臀围) 的体型数据。进行统计处理 ,分别求出均值 X ,标 准差 S ,根据统计原理 ,在 S ±X范围内的体型为体 ,本实验从满足此条件的江浙女大学生中抽取出 11 名作为实验对象。 实验样衣 :本实验共设计 12 件胸围和背宽不同组合的样衣 ,其中胸围分四档 ,以江浙女大学生胸围均值 83 cm 为标准 ,分别加放 6、8、10、12 cm 的放松量 ;背宽分 3 档 ,分别取定值 34、35、36 cm。选用 90 %棉、 10 %涤的面料 ,其弹性回复率为 82. 6 % ,款式为无领、无省道、前开襟。 实验方法 :通过本人以前的实验分析可知两上肢前举 90°时背宽变化最大。因此 ,在本实验中 ,在实验 样衣左右后片背宽线的中点处划长度为 5 cm 的纵向切口 ,由被测者试穿实验衣 ,做两上肢前举 90°动作 ,测 量左右后片背宽线上切口变形量的大小 (见图 1) 。 图 1 　服装切口变形形态示意图3收稿日期 : 2005 10 27 52　　　 东华大学学报(社会科学版) 第 6 卷 后片左右切口横向张开量为 a1 i , a2 i ,左右切口纵向张开量为 b1 i , b2 i ,令左右切口变形量 F1 i = a1 i ×b1 i , F2 i = a2 i ×b2 i ,并令该动作引起的切口变形量 Fi = ( F1 i + F2 i ) / 2[1 ] 。 二、服装切口变形实验数据分析 (一) 服装宽松率的定义及计算 测量样衣与人体相对应部位的围度 (或宽度) ,设人体围度 (或宽度)为 L 0 ,样衣围度 (或宽度) 为 L , 则 宽松率 K = ( L - L 0 ) / L ×100 % 计算被测者穿着 12 件实验样衣的胸围、背宽、袖窿、袖肥的宽松率 ,分别记做 K1 、K2 、K3 、K4 。 (二) 服装开口变形量数据分析 1. 开口变形量聚类分析 在实验过程中可以发现 ,在两上肢前举 90°时 ,服装越宽松 ,背宽线上的服装切口变形越小 ,反之变形就 越大。切口变形越大 ,说明服装的放松量越不能满足运动要求。因此 ,首先对开口量大小进行聚类 ,用 K2Means聚类方法将 132 个开口量数据分成 5 类。为了观察方便 ,先对开口量数据进行标准化 ,标准化处理 公式如下 : Zi = ( X i - X) /σ 其中 : Zi : 变量第 i 次观察值的标准化 ; X i : 变量的第 i 次观察值 ; X : 变量均值 ; σ: 变量方差。 计算得到开口量均值为 4. 61 ,标准差为 0. 756 2 ,开口量标准化后的均值为 0。 用 SPSS 统计软件对 132 个数据进行聚类分析 ,经过几次分析比较和有关专家意见 ,认为将其分为 5 个 类别比较合理。分析结果见 1。 表 1 　开口量聚类结果 类 　　　别 1 2 3 4 5 聚类中心/ cm2 3. 25 3. 92 4. 65 5. 19 5. 77 标准化聚类中心/ cm2 - 1. 79 - 0. 91 0. 06 0. 78 1. 54 开口量均值/ cm2 2. 97 3. 73 4. 34 5. 01 5. 69 频 　数/ 次 14 28 43 32 15 比 　例 ( %) 21. 4 34. 3 28. 6 14. 3 1. 4 　　对表 1 的聚类结果做如下分析 : (1) 将每一类别标准化聚类中心值与开口量标准化后的均值 0 进行比较 ,如果中心值为负 ,说明开口量 要比均值要小 ,开口量越小说明服装越宽松 ;反之 ,中心值为正 ,说明开口量大 ,服装越紧身。 (2) 根据前人对服装合体性方面的研究以及本人已有的专业知识和经验 ,将所划分的 5 个类别的服装 的穿着松紧程度做一界定 :第 1 类别为宽松 ;第 2 类别为半宽松 ;第 3 类别为合体 ;第 4 类别为半紧身 ;第 5 类别为紧身。 (3) 根据上述界定 ,结合表 1 每一类别的开口量均值 ,可以得出 :第 1 类别宽松型服装的开口量为 2. 97 ; 第 2 类别稍宽松型服装的开口量为 3. 73 ;第 3 类别合体型服装的开口量为 4. 34 ,第 4 类别稍紧身型服装的 开口量为 5. 01 ,第 5 类别紧身型服装的开口量为 5. 69。 第 2 期 袁 　飞 ,等 : 人体背部运动功能与服装放松量研究 53　　　 2. 开口变形量与各部位宽松率的回归分析 人体运动时 ,服装某一部位的变形量并不只跟那个部位的放松量或者说放松率有关 ,而是其周围部位 的放松量的共同作用。从理论分析 ,认为背宽部位服装变形量跟背宽本身的放松量、胸围放松量、袖子的宽 松程度有或大或小的联系。因此 ,这里着重研究变形量 F和 K1 、K2 、K3 、K4 的关系。 在数理统计中 ,作出自变量与因变量之间的散点图 ,可以观察变量间的趋势。通过分别做 F 和 K1 、K2 、 K3 、K4 的散点图 ( F和 K1 的散点图见图2 ,其他散点图因线性规律不强 ,不在文中列出) ,可以看出 K1 和 F有 明显的直线趋势。而其他 3 个变量和 F的线性趋势不是很强。 图 2 　胸围宽松率 K1 和开口量 F的散点图 从散点图中可以粗略看出 F和 K1 的相关性比较大 ,而与 K2 、K3 、K4 关系不大。但散点图只能说明变量 间存在着某种依存关系 ,而要分析这种依存变化的数量关系 ,就要通过回归分析来解决[2 ] 。 用 SPSS 软件数据处理得到以下回归方程 : F = 5 . 63 - 0 . 15 K1 + 0 . 03 K3 其中 K1 的偏相关系数为 - 0 . 571 , K3 的偏相关系数为 0 . 216 ,因此通过多元回归分析可知 , K1 对 F的影 响较大 , K3 与 F的影响较小。 因此 ,本文忽略 K3 对 F的影响 ,单纯分析 K1 与 F的关系 ,通过一元回归分析可得到以下方程 : F = 5 . 91 - 0 . 13 K1 三、服装胸围放松量分析 通过上述散点图和回归分析可见 ,袖窿宽松率对切口变形量虽有影响 ,但影响较小 ,做上肢运动时 ,对 背部舒适性影响最大的还是胸围宽松率。胸围宽松率和切口变形量之间的回归方程为 : F = 5 . 91 - 0 . 13 K1 (1) 令人体净胸围为 B ,服装胸围为 B′,则胸围宽松率 K = ( B′- B) / B′,变形得 B′= B/ (1 - K) 因此 ,胸围放松量ΔB 为 : ΔB = B′- B = K/ (1 - K) ×B (2) 将“开口变形量数据分析”一节中得到的 5 类宽松程度的服装开口量代入方程式 (1) 、(2) ,求得 ΔB1 = 24 . 5 cm , ΔB2 = 16 . 7 cm , ΔB3 = 11 . 4 cm , ΔB4 = 6 . 2 cm , ΔB5 = 1 . 43 cm 54　　　 东华大学学报(社会科学版) 第 6 卷 因此 ,对于江浙女大学生中胸围 B 为 83 cm 的中间标准体来说 ,在不考虑服装穿着层数、服装款式造型、 服装材料性能等任何因素的情况下 ,能够适应上肢运动 ,对运动几乎不构成阻碍的较为舒适的服装的胸围 放松量为 25 cm 左右 ;稍宽松型服装的胸围放松量为 17 cm 左右 ;合体型服装的胸围放松量为 11 cm 左右 ; 据前人研究 ,呼吸作用需要的最小服装舒适量为 4 cm 左右 ,在这里也证实了仅能满足人体呼吸作用而基本 无法满足上肢运动所需的半紧身型服装的胸围放松量约为 6 cm ;而不满足人体呼吸作用时 ,紧身服装胸围 放松量可以为 1 cm ,对于弹性面料制作的服装胸围放松量可以是 0 甚至为负数。 四、结论 本文通过服装切口变形实验 ,分析研究了上肢运动时为满足背部扩张而需要的服装运动放松量 ,并得 到如下结论 : (1) 影响背部运动舒适性的最大因素是胸围的宽松率 ; (2) 得出了胸围宽松率和切口变形量之间的回归方程 : F = 5 . 91 - 0 . 13 K1 (3) 宽松型、半宽松型、合体型、半紧身型、紧身型服装的所需的胸围运动放松量分别约为 25、17、11、 6、1 cm (0 或负数) 。 参考文献 [ 1 ] 朱光尧 ,齐钥 ,张文斌. 女子裤装结构穿着运动舒适性研究. 中国纺织大学学报 ,1996 ,23 (6) :57 63 [ 2 ] 张文彤. 世界优秀统计工具 SPSS 11. 0 统计分析教程 (基础篇) . 北京 : 北京希望电子出版社 , 2002 :141