基于松弛強力的文胸肩帶壓力回歸分析

于曉坤，李 昕

（東華大學a.服裝和藝術設計學院；b.現代服裝設計與技術教育部重點實驗室，上海 200051）

基于松弛強力的文胸肩帶壓力回歸分析

于曉坤a，b，李 昕a

（東華大學a.服裝和藝術設計學院；b.現代服裝設計與技術教育部重點實驗室，上海 200051）

采集了7種較具代表性的文胸肩帶，分別通過定伸長5次反復拉伸試驗和人臺壓力著裝測試，獲得肩帶試樣的彈性回復率、定伸長松弛強力，以及人臺上各測量點的壓力值.分別對彈性回復率、定伸長松弛強力和肩帶各點壓力進行回歸分析，建立了肩帶彈性回復率與壓力的回歸模型，以及肩帶定伸長松弛強力與壓力的回歸模型，并對兩組模型的擬合優度進行了討論與分析.結果表明，肩帶的松弛強力能夠較好地反映其在拉伸時由形變產生的內應力對人體產生的束縛壓大小，經檢驗利用松弛強力預測肩帶的服裝壓力精度更高.

文胸肩帶；彈性回復率；松弛強力；服裝壓力；回歸分析

肩帶作為文胸的主要構成部分之一，在與人體貼身穿著的過程中，起到提拉乳房使其挺拔的作用［1］.肩帶在女性日常使用中經常出現滑落或過于緊繃的現象［2－3］.將肩帶調整到適合的長度，可有效減少其滑落現象，但過度減小肩帶的長度會造成對人體肩部束縛壓急速增大，令人產生不舒適的壓力緊迫感，容易引起肩頸部位的過度疲勞，影響女性日常生活，嚴重者還可能引發文胸綜合征.

文胸是女性日常貼體穿著的基礎內衣之一，因其自身功能特點，女性的胸部在日常生活中不可避免地被文胸“束縛”著，因此，文胸穿著的壓力舒適性引起學者們的廣泛關注.文獻［4］針對文胸的服裝壓力開展主客觀測量的研究，指出穿著者對文胸的喜好程度與文胸的壓力分布有關.文獻［5］通過人體穿著試驗，發現在站立姿勢下，文胸及其肩帶覆蓋部位在肩部、體側和背部的壓力較大.文獻［6］通過心律變異性功率光譜分析，研究不同款式文胸產生的服裝壓力對人體自主神經系統行為的影響，發現穿著壓力較大的文胸對人體的自主神經系統行為產生較大的負面影響.文獻［7］通過穿著試驗測量了具有攏胸作用的文胸在其圍帶部分對人體產生的壓力，并研究了主觀舒適感受與客觀壓力測量值間的關系.文獻［8］進一步研究了攏胸式文胸罩杯材料的拉伸模量對服裝壓力、壓感、塑形效果以及生理反應（心率和血壓）的影響.國內也有一些學者相繼開展了關于文胸壓力測量以及壓力舒適性主觀評價等的研究［9－14］，其中，文獻［14］針對文胸肩帶的壓力分布進行了探討和分析.現有文獻多以文胸壓力客觀測量為主，且針對壓力舒適性的影響因素分析中多以定性分析為主，鮮見文胸材料拉伸性能與服裝壓力、壓感的定量關系探討.

關于織物的拉伸彈性與服裝壓力的定量關系討論，在針織面料以及針織服裝中較為常見.文獻［15］通過對經編無縫服裝面料的拉伸性能測試和經編無縫服裝的壓力測試，探討了面料拉伸性能與經編無縫服裝穿著時所產生壓力的關系.文獻［16］用氣囊式壓力測試儀，測試了無縫內衣在不同拉伸率時胸部、腰部、臀部的服裝壓力，探討無縫內衣面料橫向彈性伸長率和服裝壓力的關系.文獻［17－18］進行了調整型束褲穿著服裝壓力測量及面料的拉伸彈性測試試驗，分析得出與臀、腹部特征部位服裝壓力相關關系顯著的面料彈性指標，并討論了其與服裝壓力的定量關系，進而又探討了服裝壓力與主觀壓感以及美體感的關系.文獻［19］測試了氨綸彈性針織面料的延伸、彈性指標和服裝壓力，建立了氨綸彈性針織面料延伸、彈性指標與服裝壓力的回歸模型.

肩帶作為彈性織物的典型品類，鮮見有關肩帶拉伸性能測試與分析的文獻，肩帶的拉伸性能和疲勞性能作為影響其壓力舒適性的主要因素之一，探討它們與壓力測量值以及主觀感受值間的關系，是研究討論肩帶壓力舒適性的基礎.本文通過定伸長反復拉伸試驗測量了肩帶的彈性回復率指標，擬選取肩帶的彈性回復率作為自變量，探討其與肩帶壓力客觀測量值的關系.此外，肩帶在日常穿著過程中受到外力作用處于拉伸狀態，肩帶自身因拉伸形變而產生的內應力，直接影響其作用于人體的客觀壓力.通過定伸長反復拉伸試驗可測得織物拉伸至定伸長時的停止強力和松弛強力，能夠表征織物拉伸至定伸長時產生的內應力大小.停止強力是織物剛拉伸至定伸長時所受拉伸力的大小，松弛強力是織物拉伸至定伸長停置一定時間后所受拉伸力的大小.結合肩帶日常穿著時處于持續拉伸的狀態，松弛強力能夠更貼切地表征肩帶在使用過程中因形變產生的內應力大小，因此，本文選取松弛強力為研究對象，探討其與肩帶壓力的定量關系.

1 試 驗

1.1 試驗材料準備

基于問卷調查，選取了一款廣受消費者青睞的3／4罩杯、普通厚度、非定型模杯、肩帶可拆卸的文胸.為了減少試驗個體體型差異等造成的誤差，試驗選用了奉邦B75專業內衣人臺，人臺的上半身應用東華原型對其基礎線進行標注，包括胸圍線、頸根圍線、前后中心線、背寬線.基于市場調查采集了7種肩帶試樣，其材質均為目前市場上較為主流的錦綸／乳膠絲，經線選用彈力錦綸絲，配用乳膠絲，包覆成紗包線，緯紗選用錦綸絲.各肩帶試樣要求表面平整，為了減小試驗系統誤差，每種肩帶各取4根進行各測量試驗.肩帶試樣規格如表1所示.

表1 肩帶試樣的規格Table 1 Bra straps specification

1.2 定伸長反復拉伸試驗

采用INSTRON 3365型萬能材料試驗機，預加張力夾持試樣，張力大小為0.1N，夾持長度為（200±1）mm.鑒于肩帶試樣優良的拉伸彈性性能，即低負荷作用使其產生較顯著的伸長變形，根據FZ／T 60021—1996標準，在試樣獲得預加張力0.1N前，本試驗將夾持器移動速度恒定為20mm／min，此后，夾持器移動速度恒定為100mm／min，精確度為±2%.另外，基于文胸肩帶在實際穿著過程中不同的拉伸伸長狀態，試驗將定伸長率設定分別為10%，20%及30%.

試驗時，試樣長度方向的兩端平整地緊固在鋏鉗中間位置，保證拉力中心線通過鋏鉗中心.啟動儀器，施加0.1N的預加張力，待試樣拉伸至預定伸長后停置30s，記錄試樣的松弛強力，然后以原速回到起點，停置1min，再次加以0.1N的預加張力，按以上步驟反復拉伸5次并記錄相關測試數據.由式（1）和（2）分別計算試樣的定伸長單次拉伸彈性回復率ε1（%）和定伸長反復5次拉伸彈性回復率ε5（%），數據精確至0.01%.

式中：L00為加預加張力而未加負荷前的試樣初始長度；L0為加負荷后拉伸至定伸長時的試樣長度；L1為第1次拉伸回復后加以預加張力的試樣長度；L5為第5次拉伸回復后加以預加張力的試樣長度.

1.3 肩帶壓力測量試驗

1.3.1 壓力測量點的選取

根據人體肩部的骨骼和關節特征，當人體穿著文胸時，肩帶經過鎖骨、肩胛棘、肩胛骨等肩部重要的骨骼.試驗選取了人臺左側肩帶覆蓋區域的5個較有代表性的點進行測量，分別標記為P1～P5點，各標記點的位置如圖1所示.

圖1 壓力測量點位置Fig.1 Locations of measured pressure points

1.3.2 伸長率水平選取

肩帶伸長率即肩帶在穿著過程中的松緊度狀態，肩帶伸長率不同直接影響其由拉伸變形產生的內應力大小，因此，將肩帶的伸長率作為試驗的設計因子之一.

在實際穿著中，當固定受試者和文胸樣衣時，肩帶覆蓋人體體表的長度為固定值，即肩帶需滿足的穿著長度.通過調節肩帶上的8字扣可調整肩帶在未拉伸時的初始長度，則肩帶的實際伸長率（%）可由式（3）計算獲得.

本試驗中肩帶的伸長率水平確定為10%，20%和30%.試驗中給人臺穿著文胸樣衣可測得人臺的穿著長度，則根據式（3）可推導出肩帶初始長度，如式（4）所示.

根據人臺的穿著長度和肩帶的伸長率，為每根肩帶試樣計算其在不同伸長率下的初始長度，并標記各初始長度的位置，以便在試驗中快速調節肩帶的長度.

1.3.3 肩帶壓力測量試驗

采用日本的AMI3037S－5型氣囊式壓力測試儀測量肩帶壓力，鑒于人臺是剛體，測量數據相對穩定，測量時間定為30s.依據隨機化試驗原則，編制試驗記錄表格，對試驗肩帶進行編號.在人臺上標記圍帶的穿著位置，以防肩帶縮短時造成圍帶上移的現象，便于圍帶穿著復位.在各壓力測量點上貼好氣囊傳感器，注意記錄初始壓力值.按照隨機試驗順序，根據各試驗組合取肩帶并調整肩帶至所需長度，將肩帶連接于文胸上，注意盡量使肩帶和人臺曲面貼服，壓力測量時間為30s.每次更換肩帶前需檢查確保文胸圍帶復位于標定的穿著位置.測量各點的壓力值并減去初始壓力值才是實際壓力值.

2 分析與討論

2.1 肩帶彈性回復率與服裝壓力的回歸關系

彈力織物的拉伸彈性常被用于探討其與服裝壓力的定量關系［15，17－19］，因此，應用 SPSS統計分析軟件對單次彈性回復率、5次彈性回復率與人臺各點壓力測量值分別進行相關分析.除P1點外，P2～P5點壓力與肩帶彈性回復率均有顯著的線性正相關關系，在測量中這些點與人體接觸穩定，隨著伸長率水平的變化，其壓力值也隨之變化.應用SPSS統計分析軟件建立肩帶彈性回復率與其服裝壓力的回歸模型，分別取單次彈性回復率、5次彈性回復率作為自變量，取P2～P5點的壓力值（p2～p5）為因變量建立回歸模型，并對回歸方程的顯著性以及模型的擬合優度進行檢驗，相關檢驗結果如表2所示.

表2 肩帶彈性回復率與各點壓力回歸方程顯著性及模型擬合優度檢驗Table 2 Test of significance and goodness of fit of regression for bra straps'elastic recovery and pressure

通過對肩帶的彈性回復率與各點壓力的相關分析和回歸分析，得到彈性回復率與各點壓力的回歸方程，對回歸方程的顯著性和殘差進行檢驗，均證明回歸方程建立有效.但根據擬合優度檢驗可知，肩帶彈性回復率與各點壓力回歸方程的擬合優度并不理想，肩帶彈性回復率最多可解釋50%左右肩帶壓力的變差，因此，有必要探討是否有其他變量可以解釋更多肩帶壓力的變差.

2.2 肩帶定伸長松弛強力與服裝壓力的回歸分析

鑒于肩帶使用時處于持續拉伸狀態的特點，本文提取了拉伸試驗中肩帶拉伸至定伸長停置30s時的松弛強力指標，模擬肩帶在日常使用過程中因持續拉伸形變產生的內應力的大小.應用SPSS統計分析軟件對單次拉伸松弛強力、5次拉伸松弛強力與人臺各點壓力測量值分別進行相關分析，除P1點以外，其他各點壓力與松弛強力的相關系數r值均大于0.8，顯著性概率（Sig.）均小于顯著性水平0.01，說明松弛強力與P2～P5點有著高度正線性相關關系.進而建立肩帶松弛強力與其服裝壓力的回歸模型，分別取單次松弛強力、5次松弛強力作為自變量，取P2～P5點的壓力值（p2～p5）為因變量建立回歸模型.單次松弛強力、5次松弛強力與人臺各點壓力的擬合圖分別如圖2和3所示.弛強力與壓力值之間有著較好的正線性相關關系，肩帶壓力值隨著松弛強力的增大而增大.對比彈性回復率與服裝壓的擬合優度，肩帶松弛強力與服裝壓的擬合優度有較為明顯的提高.

圖2 肩帶單次松弛強力與人臺P2～P5壓力擬合線圖Fig.2 Fitting figure of bra straps'one time relaxed strength and pressure of point 2to point 5

圖3 肩帶5次松弛強力與人臺P2～P5壓力擬合線圖Fig.3 Fitting figure of bra straps'five times relaxed strength and pressure of point 2to point 5

表3 肩帶松弛強力與各點壓力回歸方程顯著性及模型擬合優度檢驗Table 3 Test of significance and goodness of fit of regression for bra straps'relaxed strength and pressure

2.3 回歸擬合優度比較探析

根據服裝壓產生的機理，服裝壓包括面壓、重量壓、束縛壓，而束縛壓是服裝壓的主要部分.由服裝材料變形產生的拉伸張力作用于人體形成束縛的壓力即束縛壓［18］.而服裝材料變形產生的拉伸張力主要由織物內應力產生，松弛強力可表征肩帶拉伸后由材料形變產生的內應力，所以與服裝壓的產生有密切關系.彈性回復率是評價織物彈性好壞的指標，與服裝壓的產生并無直接的關系，因此，與利用肩帶的彈性回復率進行預測及表征服裝壓產生機理相比，利用肩帶的松弛強力預測服裝壓的大小更具優勢.

伸長率水平影響擬合程度.在肩帶的反復拉伸試驗中，考慮女性日常穿著過程中對于肩帶松緊度調整的不同習慣，設計了3個伸長率水平，即當肩帶處于10%，20%和30%的拉伸狀態.為了檢驗伸長率水平對彈性回復率和松弛強力的影響作用差異，本文以肩帶為區組，設伸長率為控制因子，彈性回復率和松弛強力為響應變量，進行方差分析，分析結果如表4所示.由表4可知，不同伸長率水平對松弛強力均產生顯著影響，而對彈性回復率的影響效果并不齊整.

表4 肩帶區組時伸長率對彈性回復率、松弛強力方差分析表Table 4 Analysis of variance for elastic recovery and relaxed strength with strap types as block

為了進一步探測伸長率水平間的影響效果，對各伸長率水平進行了多重比較分析，發現各伸長率水平對松弛強力都產生了顯著影響.在比較伸長率對彈性回復率的影響時發現，肩帶伸長率由10%變為20%時對彈性回復率并未產生顯著影響，當伸長率變為30%時，其對彈性回復率產生顯著影響.說明彈性回復率作為彈性織物的重要拉伸性能指標，其反映的是織物的基本屬性，較低伸長率水平對織物的彈性回復率影響作用很小，難以檢測到顯著差異.因而，雖然彈性織物的彈性回復率與其產生的服裝壓存在較為顯著的相關關系，但由于普通彈性織物在穿著過程中均處于低拉伸狀態，所以利用彈性回復率對織物產生的束縛壓進行預測的效果受到影響.檢驗結果證明肩帶松弛強力對于伸長率水平的變化非常敏感，因而對于肩帶而言，利用松弛強力預測其束縛壓比利用彈性回復率進行預測的精度要高.

3 結 語

本文以肩帶為研究對象，通過定伸長反復拉伸試驗獲得了肩帶彈性回復率、松弛強力指標，通過肩帶壓力測量試驗獲得人臺上各測量點的壓力值，應用回歸分析探討了肩帶彈性回復率、松弛強力與各點壓力的定量關系，獲得主要結論如下所述.

（1）肩帶彈性回復率與測量點中P2～P5點壓力存在顯著的線性正相關關系，通過回歸分析建立了肩帶彈性回復率與P2～P5點壓力的回歸模型，經方程顯著性檢驗判定方程有效，但方程的調整判定系數為0.307～0.519，擬合效果并不理想.

（2）肩帶松弛強力與測量點中P2～P5點壓力存在顯著的高度線性正相關關系，通過回歸分析建立了肩帶松弛強力與P2～P5點壓力的回歸模型，經方程顯著性檢驗判定方程有效，且方程的調整判定系數達到0.660～0.882，擬合效果較為理想.

（3）以伸長率為控制變量，對肩帶彈性回復率和松弛強力進行方差分析可知，較低伸長率水平對織物的彈性回復率影響很小，難以檢測到顯著差異.而普通彈性織物在穿著過程中均處于低拉伸狀態，所以利用彈性回復率對織物產生的束縛壓進行預測的效果并不理想.檢驗結果證明肩帶松弛強力對于伸長率水平的變化非常敏感，因而對于肩帶而言，利用松弛強力預測其束縛壓比利用彈性回復率進行預測的精度要高.

參 考 文 獻

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Regression Analysis of the Bra Straps Pressure Based on Its Relaxed Strength

YUXiao－kuna，b，LIXina

（a.Fashion and Art Design Institute；b.Key Laboratory of Modern Fashion Design and Technique，Ministry of Education，Donghua University，Shanghai 200051，China）

Seven typical types of bra straps were tested for 5 times repeated tensile force and manikin wearing pressure measurement.The elastic recovery and relaxed strength of the straps，when they were stretched to a set length，were recorded to conduct regression analysis with the manikin wearing pressure measurements of the selected points.The regression models of elastic recovery vs pressure and relaxed strength vs pressure were built.Based on the tests of equation significance and goodness of fit，comparative study of the two sets of regression equations revealed that the relaxed strength of the strap could properly characterize the inner strength of the straps which would cause the bound pressure on the body when they were stretched in daily use.The result indicates that the relaxed strength can predict the pressure difference with better accuracy.

bra straps；elastic recovery；relaxed strength；clothing pressure；regression analysis

TS 941.17

A

1671－0444（2013）05－0622－06

2012－07－10

中央高?；究蒲袠I務費理工基地建設資助項目（12D10723）

于曉坤（1978—），女，河北保定人，講師，博士研究生，研究方向為服裝結構設計及其舒適性評價.E－mail：yuxiaokun＠dhu.edu.cn