基于胸部力學(xué)模型的運動文胸穿著模擬.pdf

1、女性鍛煉過程中，常會因為乳房大幅度振動而引起乳房不適、疼痛，嚴重時甚至?xí)p傷乳房組織。一般情況下，運動文胸都是采用緊身合體的設(shè)計，并由彈性材料制成，這樣能為乳房提供良好支撐，減少乳房振動。當乳房振動時，文胸材料會因拉伸產(chǎn)生壓縮而減小其振動位移，然而也會帶來另一個問題，乳房的壓力舒適性。不同材料和款式設(shè)計的運動文胸，會給乳房帶來不同的支撐效果，如果能建立一個穿著文胸的胸部力學(xué)模型，用來預(yù)測靜態(tài)或動態(tài)情況下乳房位移變化和乳房表面壓力分布，將

2、會給運動文胸產(chǎn)品的開發(fā)帶來很大的幫助。因此，本課題旨在建立這樣的一個模型。
　　首先，通過SYMCAD三維人體掃描儀系統(tǒng)對常用三維女體人臺進行掃描，獲取相關(guān)點云數(shù)據(jù)，并利用逆向工程軟件對點云數(shù)據(jù)的處理，得到了三維胸部模型的表面體，并從中剝離得到了文胸的幾何模型。在進一步的處理中，利用 SolidWorks軟件對胸部表面體進行填充而獲取了胸部的實體模型。接下來，將胸部實體模型和文胸幾何模型導(dǎo)入到有限元分析軟件ABAQUS中，并將人體

3、組織的生物力學(xué)特性賦予給乳房，通過對文胸針織面料進行雙向拉伸試測試獲取的織物力學(xué)性能則被分配給文胸。另一方面，本文選用8個攝像頭VICON運動捕捉系統(tǒng)完成了對四名穿著運動文胸受試者左乳頭及周圍四點的三維動態(tài)數(shù)據(jù)的采集，與此同時，還通過氣囊式壓力傳感器對這五個點的壓力進行了測量，另外，胸部關(guān)鍵骨骼點的動態(tài)數(shù)據(jù)也被記錄，并將被賦予給動態(tài)模型的胸腔部分。本文進行了穿著文胸的胸部力學(xué)模型的靜態(tài)和動態(tài)模擬，模擬得到的乳房位移、壓力和實際測量結(jié)果取