[发明专利]预测人体小腿对于服装压力分布的方法

摘要

本发明公开了一种预测人体小腿对于服装压力分布的方法，首先，对人体下肢点云数据进行获取后选取脚踝到膝盖的小腿部分的点云数据，并对人体小腿点云数据进行预处理，获得人体小腿的曲面模型，通过人体小腿的曲面模型构建人体小腿三维实体模型，创建人体小腿有限元模型，其中，人体小腿有限元模型中皮肤的弹性模量为150kPa，泊松比为0.46；软组织的弹性模量为60kPa，泊松比0.49；骨骼的弹性模量为7300MPa，泊松比为0.3；将织物套在待测者的小腿上，采用服装压力测试仪对待测者的小腿上的10个测试点获得不同的压力值后，将这10个测试点的压力值作为载荷直接施加在有限元模型中并进行求解，获得待测者的小腿各个部位的等效应力图。

主权项

一种预测人体小腿对于服装压力分布的方法，其特征在于：该方法的具体步骤为：A.人体下肢点云数据的获取，即通过四摄像头非接触式三维人体激光扫描仪，采用三维人体扫描法，将待测者的整个下肢全部扫描出来，形成三维人体下肢的扫描图；B.对于三维人体下肢的扫描图进行截取，选取脚踝到膝盖的小腿部分的点云数据，并对人体小腿点云数据进行预处理，获得人体小腿的曲面模型；C.通过人体小腿的曲面模型构建人体小腿三维实体模型；D.创建人体小腿有限元模型，即人体小腿主要由厚度为1.5mm的皮肤、软组织以及内填圆柱状的骨骼组成，并且定义人体小腿部的皮肤、软组织以及骨骼均为各向同性均匀的线弹性材料，其中，人体小腿有限元模型中皮肤的弹性模量为150kPa，泊松比为0.46；软组织的弹性模量为60kPa，泊松比0.49；骨骼的弹性模量为7300MPa，泊松比为0.3；E.将织物套在待测者的小腿上，采用服装压力测试仪对待测者的小腿上的10个点测试获得不同的压力值后，将这10个测试点的压力值作为载荷直接施加在有限元模型中并进行求解，获得待测者的小腿各个部位的等效应力图；上述10个测试点通过以下步骤获得：将待测者的膝盖下沿至小腿与足背的腕横纹处四等分，获得五条均匀间隔的水平环线，从上而下依次为第一环线、第二环线、第三环线、第四环线以及第五环线，以第五环线的“解溪穴”为起点，沿小腿的正面垂直向上获得第一垂线，第一垂线与第一环线、第二环线、第五环线的交点分别为第一测试点、第二测试点以及第四测试点；将第一垂线沿小腿外周面旋转180度获得第二垂线，第二垂线与上述五条水平环线的交点从上而下分别为第五测试点、第六测试点、第八测试点、第九测试点以及第十测试点；将第一垂线沿小腿外周面向小腿的外侧旋转90度 获得第三垂线，第三垂线与第二环线、第三环线的交点分别为第七测试点以及第三测试点。