[发明专利]服装仿真方法和系统

权利要求书

1.一种服装仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，通过参数定义模块(301)向仿真体系(100)输入参数，所述输入参数包括服装材料的物理参数、人体热生理参数、环境气候参数和人体活动行为参数；

S2，建立人体-服装-环境的热生理平衡-热湿传递仿真体系(100)，所述仿真体系(100)包括环境气候边界模型(101)、多节点的人体热生理平衡调节数学模型(102)和服装与环境热湿传递交换数学模型(103)；以及

在所述仿真体系(100)中，建立多节点的模块化的计算模型(106)，所述模块化的计算模型(106)包括边界条件模块(201)、热湿调节模块(202)和服装模拟模块(203)；其中，

针对所述环境气候边界模型(101)和人体热生理平衡调节数学模型(102)，分别建立服装环境数字仿真方程(104)和人体热生理平衡调节数字仿真方程(105)；

所述计算模型(106)根据所输入的参数对所述环境气候边界模型(101)、多节点的人体热生理平衡调节数学模型(102)和服装与环境热湿传递交换数学模型(103)进行更新，并依据所述服装环境数字仿真方程(104)和人体热生理平衡调节数字仿真方程(105)求解出仿真数据；

S3，基于所述更新及所述仿真数据，利用图像输出模块(401)输出3D图形，并显示服装的热湿性能评价；

步骤S2中所述服装环境数字仿真方程(104)包括：

水蒸气平衡方程

其中，ε表示织物的孔隙度；S表示纤维的表面体积比；ρ_v表示水蒸气的密度；t表示时间；C_f表示纤维织物内的水蒸气浓度；T表示纤维的温度；表示水蒸气蒸发冷凝传质系数，h_l→g表示单位体积纤维内部水蒸气的质量，ρ_vs(T)表示温度T下的饱和水蒸气密度，表示单位体积织物中水蒸气的质量；

液态水平衡方程

∂[ϵSρw]∂t+ϵ(1-S)Svhl→g[ρvs(T)-ρv]=div(-m‾w)]]>

其中，ε表示织物的孔隙度；S表示纤维的表面体积比；ρ_w液态水的密度；T表示纤维的温度；t表示时间；h_l→g表示单位体积纤维内部水蒸气的质量；ρ_vs(T)表示温度T下的饱和水蒸气密度；ρ_v表示水蒸气的密度；

能量平衡方程

cv∂T∂t-λ(1-ϵ)∂Cf∂t+hvapϵ(1-S)Svhl→g[ρvs(T)-ρv]+W-q(x,t)=div[Kmix(gradT)]]]>

其中，c_v表示织物的体积热容；T表示纤维的温度；t表示时间；λ表示水的蒸发热；ε表示织物的孔隙度；C_f表示纤维织物内的水蒸气浓度；h_vap表示蒸发传热系数；S表示纤维的表面体积比；h_l→g表示单位体积纤维内部水蒸气的质量；ρ_vs(T)表示温度T下的饱和水蒸气密度；ρ_v表示水蒸气的密度；W表示水分传递阻；K_mix为织物的有效导热系数；

压力平衡方程

∂[ϵ((1-S)ρa)]∂t=div(m‾vD)+div(-m‾a)]]>

其中，ε表示织物的孔隙度；S表示纤维的表面体积比；ρ_a表示干空气的密度；t表示时间；表示水蒸气蒸发冷凝传质系数。