运动文胸后拉片宽度对乳房位移的影响_郑雪.pdf

2023 年第 2 期制衣技术在全民健身的时代背景下，跳绳运动因器材简单、场地要求低、娱乐性高、健身性强等优势，受到越来越多女性的喜爱。但由于女性乳房没有肌肉及骨骼支撑，在运动或锻炼过程中，乳房过度运动会牵拉韧带和皮肤，引发乳房疼痛并可能导致皮肤松弛下垂，诱发乳腺疾病12。有调查显示，超过60的中国女性在运动时感到乳房疼痛3。针对国外专业女性运动员的研究发现，44的运动员在训练或比赛中经历过由运动引起的乳房疼痛，而这种乳房疼痛也会对运动成绩产生负面影响（32）4。相比于普通文胸，运动文胸能更好地约束乳房位移5。运动文胸主要由肩带、罩杯、鸡心、底围和后运动文胸后拉片宽度对乳房位移的影响基金项目：国家自然科学基金项目（11802171）；现代服装设计与技术教育部重点实验室（东华大学）开放课题基金（KLCDT202001）。作者简介：郑雪（1998），女，硕士研究生。主要从事基于防震功能的运动文胸设计与评价研究。通讯作者：陈晓娜（1984），女，副教授，博士。Email：chenxnsueseducn。郑雪1，陈晓娜1，2，孙光武1，陈小秋1摘要：为研究增加后拉片宽度是否能提高运动文胸对乳房位移的控制效果，设计并制作了3款后拉片宽度不同，而其他结构参数和面料参数一致的运动文胸。对8名女性分别穿着3款运动文胸，以2次/s的频率进行跳绳运动时的乳房坐标数据和主观感知到的乳房运动进行采集和分析。结果表明：未发现后拉片宽度对乳房竖直相对位移和主观感知到的乳房运动有显著性影响。未来可研究更多款式结构和面料成分的运动文胸中，后拉片宽度变化对乳房位移的影响。除研究后拉片宽度变化对乳房竖直位移的影响外，未来还须研究对乳房左右位移和前后位移的影响。关键词：运动文胸；后拉片；乳房相对位移；结构设计；跳绳运动中图分类号：TS 941.71+.9文献标志码：B文章编号：1000-4033（2023）02-0060-05Study on Influence of Sports Bra Wing Widths on Breast DisplacementZheng Xue1，Chen Xiaona1，2，Sun Guangwu1，Chen Xiaoqin1（1School of Textiles and Fashion，Shanghai University of Engineering Science，Shanghai 201620，China；2Key Laboratory of Clothing Design Technology，Ministry of Education，Donghua University，Shanghai 200051，China）Abstract：This study aims to investigate whether increasing the width of bra wing can affect the limitation ofsports bra on breast displacement during exercises Three sports bras with different wing widths of the samestructural and fabric parameters are designed and manufactured Eight participantsbreast displacement coordinatingdata during skipping rope at a rate of two times per second and participantsperceived breast displacement arecollected and analyzed under the three bra conditions The results show that no significant effect of the width of brawing on the vertical relative breast displacement and perceived breast movement Future research may look toexplore the effect of the width of bra wing on breast motion under more sports bra conditions with different brastructural parameters and bra material parameters Except vertical relative breast displacement，further research isalso recommended to determine the effect of the width of bra wing on mediolateral and anteroposterior relativebreast displacementKey words：Sports Bras；Wing；Relative Breast Displacement；Structural Design；Rope Skipping（1上海工程技术大学 纺织服装学院，上海201620；2东华大学 现代服装设计与技术教育部重点实验室，上海200051）602023 年第 2 期制衣技术图2文胸基础结构线3.54.57.69.0ABCD1.52.22.52.5EEFFGHIMBP2BL后前feda拉片构成，各部件结构对乳房位移的影响程度各异610。后拉片是运动文胸结构设计中的重要组成部分，而针对后拉片对乳房位移影响的研究较少11。因此，有必要分析后拉片结构参数对乳房位移的影响。后拉片主要通过对罩杯施加作用力起到固定罩杯的作用12。该作用力由水平方向上的面料拉伸力和后拉片与皮肤之间的摩擦力构成。根据胡克定律可知，材料在弹性变形阶段，其应力与应变呈正比关系，比例系数称为弹性模量。当后拉片面料的弹性模量和摩擦系数保持不变时，单位面积的后拉片对罩杯施加的作用力为定值。因此，在后拉片的长度、面料的弹性模量和摩擦系数保持不变的基础上，增加后拉片的宽度，可以使其对罩杯施加更大的作用力，从而有可能提高运动文胸对乳房位移的控制效果。因此，本文假设增加后拉片的宽度可以提高运动文胸对乳房位移的控制效果。1试验样衣的设计与制作试验样衣为75B全罩杯文胸，具体款式为高鸡心上下杯，无钢圈，有下扒，肩带可调节，后拉片有钩扣，如图1所示。罩杯采用全罩杯结构，以最大限度地承托乳房，减少乳房位移；肩带采用可调节式，以便根据试验对象自身体型调节肩带长度；后拉片与肩带分开制版，使后拉片的宽度参数修改不受其他部位限制；在鸡心与侧比部位增加定形纱，使这两个部位不易被拉扯，减少试验误差。采用原型制图法，在日本女子新文化式衣身原型基础上绘制试验样衣结构。对衣身原型纸样进行省道转移后，绘制文胸结构基础线，如图2所示。按照文胸基础结构进行全罩杯的结构变化，分离出鸡心结构，画顺上杯片的夹弯和前领边，如图3所示。本文拟制作3件75B罩杯的试验样衣，3件样衣仅对后拉片进行结构参数变化，其他结构参数保持一致。因此，在画出运动文胸结构线的基础上，还需要根据试验目的进行后拉片变量设计。改变后拉片宽度及钩扣排数，以后比宽17cm、钩扣排数2排为基准，后比宽档差为20 cm，钩扣宽档差为1排，设计不同后拉片宽度参数的样衣共3件。样衣规格见表1，款式如图4所示。3件样衣整体均选用同一种面料（75锦纶、25氨纶，双面高弹）制作。辅料有定形纱、3条不同宽度的钩扣（2排、3排和4排）、25 cm宽度的肩带和15 cm宽度的下围松紧带，样衣实物如图5所示。2性能测试21面料性能测试211面料拉伸性能测试试验面料分别裁剪横向和纵向各3块试验样品，其中面料样品的有效试验部分长200 mm、宽50mm。在YG026D型电子织物强力机上选择拉伸测试方法，设定隔距长度为（2001）mm，仪器拉伸速度为200 mm/min，夹持距离为200mm，定点力为1 000 N，定点伸长为300。将试验面料放置于夹持器中，拉伸试验样品至其断裂，记录拉伸力与拉伸量数据。由于织物在单向拉伸时的变形可看成弹性力学中的平面应变问题，因此织物的应力与应变关系可表示为式（1）。F=E（1）式中：F为拉伸应力；E为杨氏模量；为拉伸率（拉伸量除以试验面料原始长度200 mm）。应力通常表示为力除以其作用的横截面面积。由于织物的厚度与宽度相比非常小，厚度可以忽略不计，因此应力可以表示为拉伸力除以试验面料施加载荷的宽度。其中，面料横向和纵向的杨氏模量可图1样衣款式512341罩杯；2鸡心；3后拉片；4肩带；5底围。注：图中数据单位均为cm。N612023 年第 2 期制衣技术表2试验面料摩擦性能测量结果类型静摩擦系数动摩擦系数反面横向11551066反面纵向11611129正面横向08350790正面纵向06740624表1样衣规格尺寸文胸编号胸围/cm腰围/cm肩带宽度/cm侧比宽/cm后比宽/cm钩扣数/排1840680256017228406802580373384068025100574以由其应力应变曲线的初始斜率得到。通过取3次测量的平均值，得到松紧带、面料横向和纵向的杨氏模量分别为99162、230525和954515 N/m。212面料摩擦系数测试穿着文胸时，试验样衣的松紧带不直接与皮肤接触，且松紧带包缝在面料里不与面料产生摩擦，而试验样衣的鸡心、罩杯和后拉片处面料的正面直接与皮肤接触，底围处面料的反面直接与皮肤接触。在文胸与人体产生压力后，若文胸与人体之间具有相对运动趋势或发生相对运动，就会在文胸与人体之间产生摩擦力，阻碍其相对运动或相对运动趋势。因此，使用摩擦系数测定仪分别测量文胸面料正反面的摩擦系数13。每次试验须裁出两块样品，其中一块放在水平试验台上用夹持器夹住，另一块包住滑块，然后将滑块上的牵引绳挂到传感器的挂钩上，使样品在受到滑块的重力下运动，即使两试样面相对移动，摩擦系数测定仪可在显示屏上计算出静摩擦系数和动摩擦系数。面料摩擦性能测试结果见表2。22乳房位移测试221试验对象选择8名年龄为2123岁的女性，胸围差8.019.0 cm，身高159.0168.0 cm，体质量5264 kg。试验对象均身体健康，不在月经期及哺乳期，无乳房手术史及怀孕史。试验对象基本信息见表3。222试验设备试验使用三维运动捕捉设备（青瞳视觉科技有限公司，MC1300光学动捕相机，CMTracker Version2373631动捕实时软件）采集乳房位移坐标数据，如图6所示，4个动捕相机在运动区域前方。根据试验要求在需要测量的人体部位贴上主动Marker点，通过动捕实时软件计算主动Marker点的三维坐标数据。此外，还需电子计数跳绳、剪刀、医用胶带、卷尺、节拍器等。223标记点确定女性两侧乳房在相同的躯干驱动力下可能产生不同的运动数据14，为减少试验误差，选择两侧乳房进行研究。乳点的运动可以很好地反映乳房运动15，所以选取乳点作为计算乳房位移的代表性标记位置。试验设备捕捉的乳房位移初始坐标数据以大地为参考系，数据包括乳房和躯干的三维坐标。因为乳房相对于躯干的位移更能代表乳房损伤风险7，所以不仅在乳房上选取标记点代表乳房运动，还在躯干上选取标记点代表躯干运动。在选取躯干标记点时，应尽可能选择皮肤拉伸较少，并且在运动过程中与躯干运动保持一致的部位。本文选取胸骨上切迹作为代表躯干运动的标记点，如图7所示。224试验过程测量乳房位移时要求试验对象统一将头发束起，下身穿着普通运动裤和运动鞋，上身仅穿着试验运动文胸。每位试验对象在跳绳运动前都必须进行1 min的热身活动，以避免在试验过程中造成肌肉拉伤，以及弹跳过程中的膝盖不适。在热身运动结束3 min后开始进行跳绳运动试验。试验对象按随机量表分别穿着不同结构的运动文胸以2次/s的速率进行跳绳运动，试验时间为15 s。虽然在日常生活中，女性穿着运动文胸运动的时间远超于15 s，但是考虑到试验对象劳累程度及心理负担，在不影响捕捉到有效位移数据的情况下，将试验运动时间减少到15 s。试验对象开始跳绳的前5 s内处于不稳定状态，待稳定后记录10 s的乳房运动位移数据。在试验过程中，试验对象须跟着节拍器有规律地进图3全罩杯运动文胸结构线CDGHFBFAABBP图43款样衣款式图1.76.03.78.05.710.0（a）1运动文胸（b）2运动文胸（c）3运动文胸注：图中数据单位均为cm。图5样衣实物图1#2#3#622023 年第 2 期制衣技术图7试验标记点ABCA胸骨上切迹；B右侧乳点；C左侧乳点。图6三维运动捕捉设备表3试验对象基本情况试验对象编号身高/cm体质量/kg胸围/cm上胸围/cm下胸围/cm胸围差/cm1160.06099.088.080.019.02168.06486.083.078.08.03163.05987.082.074.013.04164.05486.083.074.012.05164.05283.081.075.08.06165.05480.077.069.011.07159.05487.085.073.014.08164.06083.080.074.09.0行动作标准的跳绳运动。在一次跳绳试验结束后，试验对象对穿着运动文胸运动时主观感知到的乳房运动进行评分。采用11级量表，其中，0表示无运动感，10表示剧烈运动感。评分越低，说明主观感知到的乳房运动程度越小。225数据预处理导出所有标记点的试验坐标数据，并在Excel中进行预处理，修复缺失数据，排除异常值。1、2试验对象的试验数据有明显错误，因此删除其试验数据，仅对3、4、5、6、7、8试验对象的试验数据进行处理分析。由于在跳绳运动中，躯干在矢状面和冠状面的转动相对较小，且跳绳运动主要为躯干在竖直方向上的运动，乳房在竖直方向上的位移最大，因此本研究忽略了躯干在矢状面和冠状面的转动，且只选取乳房在竖直方向上的坐标数据进行分析。将躯干竖直方向上的坐标数据分别减去左、右乳房在竖直方向上的坐标数据，得到左、右乳房相对于躯干在竖直方向的坐标数据。乳房相对位移数据是1个运动周期内乳房相对坐标的最大值与最小值之差。由于跳绳过程中跳跃程度、呼吸强度等因素的影响，导致每个运动周期内的乳房相对位移有一定程度的差异，因此还须计算所有周期的乳房竖直相对位移的均值作为乳房竖直相对位移数据。女性左右乳房的竖直相对位移可能存在一定差异，而左右乳房的位移大小并不确定，因此将左右乳房的位移数据按照大小进行拆分，将各试验对象左、右乳房竖直相对位移中较大的归为较大位移组，较小的归为较小位移组。226统计分析将预处理后的乳房竖直相对位移数据导入SPSS 200软件中进行数理统计分析。经ShapiroWilks（SW）检验确认两组位移数据（较大位移组、较小位移组）不符合正态分布后，采用非参数两个相关样本检验两组乳房位移数据的差异，显著性水平定义为005。若两组位移数据存在显著性差异，则需要分别对两组乳房位移数据进行数据分析；若无显著性差异，则取两组位移数据的平均值进行分析。对试验对象穿着3款运动文胸时的乳房竖直相对位移进行统计分析。若数据同时满足正态性与方差齐性，则对穿着3款运动文胸时的乳房竖直相对位移进行单因素方差分析。若不能同时满足上述条件，则进行非参数检验中的K个相关样本检验。由于主观评价是不连续的，因此运用非参数检验中的K个相关样本检验对试验结果进行分析，检验后拉片宽度对试验对象主观感知到的乳房运动是否有显著影响，显著性水平定义为005。3结果与讨论穿着运动文胸进行跳绳运动（2次/s）时，左右乳房中较大的竖直位移约为190 mm，较小的竖直位移约为168 mm。这与Sheng etal16的研究较为一致（190 mm）。本文得到的乳房竖直位移数据稍小于之前一项针对8 km/h跑步时C罩杯女性研究得到的乳房竖直位移数据（347 mm）17，其原因可能是本研究中试验对象的罩杯尺寸较小（B罩杯）。试验对象在做跳绳运动时左右乳房的两组位移数据存在显著性差异（p005），如图8所示，这与Mills et al14的研究结果一致，即穿着运动文胸运动时，女性左右乳房的竖直运动具有不对称性。因此，本文需要分别对左右乳房的位移数据进行统计分析。检验试验对象穿着3款运动文胸时乳房两组位移数据的正态分布，发现试验对象穿着3文胸时，较大的乳房竖直相对位移不符合正态分布（p005），见表4。因此，使用非参数检验中的K个相关632023 年第 2 期制衣技术样本检验运动文胸后拉片宽度的变化对乳房位移是否有显著性影响。结果显示，改变运动文胸后拉片宽度对较大的乳房竖直相对位移（p0846005）和较小的乳房竖直相对位移（p0607005）均没有显著性影响。采用非参数检验中的K个相关样本对试验对象穿着3款运动文胸运动时主观感知到的乳房运动进行检验，发现运动文胸后拉片宽度变化对主观感知到的乳房运动无显著影响（p0113005）。主观评价结果与客观测量结论一致，即后拉片宽度对文胸对乳房位移控制作用的影响不显著。试验结果与增加后拉片宽度可提高运动文胸对乳房位移控制效果的假设不符。本文使用的运动文胸仅对后拉片宽度进行变化，而其他结构参数和面料性能保持不变，因此可以排除文胸后拉片长度和面料性能对试验结果的影响。但由于本研究中制作文胸所用面料仅一款成分75锦纶、25氨纶的双面高弹面料，并且款式也是单一的全罩杯文胸，文胸号型也仅为75B，不排除在其他面料、其他款式及其他文胸号型情况下后拉片宽度变化会对乳房位移产生一定影响。因此，后续研究可以制作不同面料及不同款式的运动文胸，对其后拉片宽度变化是否影响运动文胸对乳房位移的控制效果进行探究。此外，后拉片水平方向的作用力也可能会约束乳房的前后位移和左右位移，除分析乳房竖直运动，未来还可继续研究后拉片结构参数对乳房左右和前后位移的影响。4结束语本文研究了运动文胸后拉片结构参数对乳房位移的影响，尚未发现后拉片宽度变化对乳房竖直相对位移和主观感知到的乳房运动有显著影响。未来可以制作不同面料、不同款式及不同号型的运动文胸，继续研究后拉片宽度变化对乳房位移的影响。而且不仅要考虑后拉片宽度对乳房竖直位移的影响，还要考虑对乳房左右位移和前后位移的影响。参考文献1张锟，王燕珍运动胸衣研究分析J时尚设计与工程，2016（1）：50542陈晓娜，王建萍，孙光武，等国内女性运动水平及乳房不舒适影响因素研究J针织工业，2019（10）：58613CHEN X，WANG J，WANG Y，et alBreast pain and sports bra usage report-ed by Chinese women：why sports braeducation programs are needed in chinaJFibres and Textiles in Eastern 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