[发明专利]服装仿真方法和系统

摘要

本发明涉及一种服装仿真方法和系统，所述方法包括S1，通过参数定义模块向所述仿真体系输入参数并求解，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‑环境的仿真体系，包括环境气候边界模型、多节点的人体热生理平衡调节数学模型、和服装与环境热湿传递交换数学模型，并且针对所述服装与环境热湿传递交换数学模型和多节点的人体热生理平衡调节数学模型，分别建立服装环境数字仿真方程和人体热生理平衡调节数字仿真方程；在所述仿真体系中，建立多节点的模块化的计算模型；S3，获得仿真数据，并利用图像输出模块输出表现服装性能的3D图形。

主权项

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；ρv表示水蒸气的密度；t表示时间；Cf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，hl→g表示单位体积纤维内部水蒸气的质量，ρvs(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；ρw液态水的密度；T表示纤维的温度；t表示时间；hl→g表示单位体积纤维内部水蒸气的质量；ρvs(T)表示温度T下的饱和水蒸气密度；ρv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，cv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；Cf表示纤维织物内的水蒸气浓度；hvap表示蒸发传热系数；S表示纤维的表面体积比；hl→g表示单位体积纤维内部水蒸气的质量；ρvs(T)表示温度T下的饱和水蒸气密度；ρv表示水蒸气的密度；W表示水分传递阻；Kmix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；ρa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。