[發(fā)明專利]預測人體小腿對于服裝壓力分布的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310513479.4
• 申請日: 2013-10-26
• 公開（公告）號: CN103605832A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鞠帆;李艷梅;顧沁婷;韓清云
• 申請（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 吳瑾瑜

1.一種預測人體小腿對于服裝壓力分布的方法，其特征在于：該方法的具體步驟為：

A.人體下肢點云數(shù)據(jù)的獲取，即通過四攝像頭非接觸式三維人體激光掃描儀，采用三維人體掃描法，將待測者的整個下肢全部掃描出來，形成三維人體下肢的掃描圖；

B.對于三維人體下肢的掃描圖進行截取，選取腳踝到膝蓋的小腿部分的點云數(shù)據(jù)，并對人體小腿點云數(shù)據(jù)進行預處理，獲得人體小腿的曲面模型；

C.通過人體小腿的曲面模型構(gòu)建人體小腿三維實體模型；

D.創(chuàng)建人體小腿有限元模型，即人體小腿主要由厚度為1.5mm的皮膚、軟組織以及內(nèi)填圓柱狀的骨骼組成，并且定義人體小腿部的皮膚、軟組織以及骨骼均為各向同性均勻的線彈性材料，

其中，人體小腿有限元模型中皮膚的彈性模量為150kPa，泊松比為0.46；軟組織的彈性模量為60kPa，泊松比0.49；骨骼的彈性模量為7300MPa，泊松比為0.3；

E.將織物套在待測者的小腿上，采用服裝壓力測試儀對待測者的小腿上的10個點測試獲得不同的壓力值后，將這10個測試點的壓力值作為載荷直接施加在有限元模型中并進行求解，獲得待測者的小腿各個部位的等效應力圖；

上述10個測試點通過以下步驟獲得：

將待測者的膝蓋下沿至小腿與足背的腕橫紋處四等分，獲得五條均勻間隔的水平環(huán)線，從上而下依次為第一環(huán)線、第二環(huán)線、第三環(huán)線、第四環(huán)線以及第五環(huán)線，以第五環(huán)線的“解溪穴”為起點，沿小腿的正面垂直向上獲得第一垂線，第一垂線與第一環(huán)線、第二環(huán)線、第五環(huán)線的交點分別為第一測試點、第二測試點以及第四測試點；將第一垂線沿小腿外周面旋轉(zhuǎn)180度獲得第二垂線，第二垂線與上述五條水平環(huán)線的交點從上而下分別為第五測試點、第六測試點、第八測試點、第九測試點以及第十測試點；將第一垂線沿小腿外周面向小腿的外側(cè)旋轉(zhuǎn)90度獲得第三垂線，第三垂線與第二環(huán)線、第三環(huán)線的交點分別為第七測試點以及第三測試點。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預測人體小腿對于服裝壓力分布的方法，其特征在于：

所述步驟B的具體步驟為：

B1.將三維人體下肢的掃描圖在Geomagic?Studio中進行截取，選取腳踝到膝蓋的小腿部分的點云數(shù)據(jù)；

B2.對小腿部分的點云數(shù)據(jù)進行減少噪聲、去除體外孤點和冗點處理，從而得到一個完整的小腿點云數(shù)據(jù)；

B3.通過數(shù)據(jù)封裝操作生成STL格式的三角面片模型，對三角面片進行填充孔、去除特征、光滑打磨處理，得到一個不變形的人體三角網(wǎng)格模型；

B4.對人體三角網(wǎng)格模型進行輪廓線技術(shù)處理，探測輪廓線、探測曲率、細分/延伸輪廓線，進行曲面片處理；

B5.完成曲面的處理，擬合成一個曲面模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預測人體小腿對于服裝壓力分布的方法，其特征在于：

所述步驟E中不同測試點的對應壓力值獲得方法為：對同一測試點進行若干次采集后的算術(shù)平均值。