基于ANSYS軟件對服裝熱舒適性影響因素的研究.pdf

1、本論文在查閱大量文獻及前人研究成果基礎(chǔ)之上，提出了采用工程熱物理與紡織材料學(xué)相結(jié)合的方法對著裝后的人體上臂的傳熱特性進行了研究。在經(jīng)典生物傳熱方程的基礎(chǔ)上，結(jié)合人體上臂特有的組織結(jié)構(gòu)，傳熱模式，著裝面料的特點以及環(huán)境條件，建立適合人體上臂的傳熱模型，并且利用有限元分析方法重構(gòu)人體上臂斷面溫度場，從而對紡織材料舒適性研究實現(xiàn)了數(shù)字化和定量化，使研究結(jié)果更具理論性和說服力。本論文的研究目的在于探明紡織材料特性與上臂溫度場之間的特征關(guān)系，尤其

2、是導(dǎo)熱系數(shù)對上臂溫度場的影響。由于生物組織傳熱的復(fù)雜性，在進行建模時同時考慮了上臂內(nèi)部動脈血管的結(jié)構(gòu)和分布，血液灌注率及生理代謝率對上臂溫度場的影響，從而使結(jié)果更精確可信，并為進一步的上臂三維溫度場乃至于整個人體三維溫度場的求解提供有效方法和理論依據(jù)。
　　 本文使用大型有限元分析軟件ANSYS對上臂斷面二維溫度場進行數(shù)值模擬，以穿著不同面料服裝的人體上臂為模型，建立相應(yīng)的傳熱方程。建模時，由于肌肉層和服裝面料層導(dǎo)熱系數(shù)不同因而

3、構(gòu)成了兩層復(fù)合傳熱，而相關(guān)文獻資料中僅對一種導(dǎo)熱系數(shù)的單層傳熱的計算方法有所報道，因此本文對兩層復(fù)合傳熱.的計算方法進行了大膽的嘗試和探索。在計算過程中，本文分別對15℃和27℃兩種環(huán)境溫度條件下的上臂溫度場進行計算，并進行了相應(yīng)的溫度變化趨勢分析。
　　 透過研究表明，對于同一種服裝面料，環(huán)境溫度的改變對上臂表面溫度場的影響不大，而對于同一種環(huán)境溫度，服裝面料的改變對上臂表面溫度場則有顯著影響。導(dǎo)熱系數(shù)大的服裝面料傳熱性能更好