探究緊身跑步服彈性形變的影響因素

(上海工程技術(shù)大學(xué) 服裝學(xué)院,上海 201620)

當(dāng)今社會人們關(guān)注健康，越來越熱愛運動，不少人在運動時喜歡穿上緊身跑步服，因為緊身跑步服能夠緊貼皮膚,包裹全身肌肉，減少運動過程中皮膚的滑移，從而使人們獲得更好的運動體驗。但隨著運動需求的提升，人們對跑步服的舒適性和合體性的需求也有了一定的提高，而服裝的彈性形變能夠影響到其舒適性和合體性，針對這一問題，如下對緊身跑步服彈性形變的影響因素做了一些探究。

1 緊身跑步服的發(fā)展

1.1 中國古代

由于中國傳統(tǒng)思想對人們的影響，中國古代運動服飾的版型以平面舒適為主，不要求與人體各個部位相貼合，不需要去刻意表現(xiàn)人體的曲線，從而顯得寬松。在服飾外觀上強調(diào)和諧、對稱、統(tǒng)一。在面料和圖案方面一般要求為材質(zhì)輕柔、色彩簡單、表達(dá)含蓄優(yōu)雅，但細(xì)節(jié)要精細(xì)。

1.2 西方古代

西方在服飾上的要求則與中國相反，他們更注重服裝與人體的貼合度，通過服裝來塑造、展現(xiàn)人體，使視覺上產(chǎn)生相應(yīng)的美感，并且更便于運動。例如古奧運會上的“裸體競技”便是這兩者的結(jié)合體現(xiàn)。

1.3 近代運動服

因全球性文化融合的趨勢，差異較大的中西方兩種文化有了一定的交融，使體育服飾在東西方間的隔閡逐漸消失?，F(xiàn)化科學(xué)與運動服相結(jié)合，促使體育運動服日益成熟，使運動服更有效地保護(hù)人體并在一定程度上提高穿著者的運動成績[1]。同時，競技運動服的發(fā)展也影響了服裝在面料、款式、結(jié)構(gòu)等多方面的不同創(chuàng)新。在款式方面可以明顯地看出，男子運動服飾變化較小，而女子運動服飾的變化則呈現(xiàn)出跳躍式的變化趨勢。在20 世紀(jì)初女性在穿著上較為保守，運動服的款式更接近居家服的裝扮。20 世紀(jì)20 年代后，人們對于運動的幅度和強度皆有所增加。20 世紀(jì)30 年代，由于英國的Mary Bagot Stack 女士信奉“生命在于運動”，為了方便女性的運動，她將女性運動服裝的款式改良為合體的無袖襯衫和短褲。

到20 世紀(jì)40 年代，由于二戰(zhàn)的爆發(fā)，女性轉(zhuǎn)而在家進(jìn)行運動，因此運動服逐漸變得更為居家、修身。20世紀(jì)50 年代，戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)開始復(fù)蘇，女性對于運動的需求日益增大，使得女性在運動服款式顏色上的選擇更加大膽，并且開始為突出線條的美感而進(jìn)行收腰款式的設(shè)計。到20 世紀(jì)60 年代出現(xiàn)了提供給女性的室內(nèi)健身中心，因此女性的運動服飾逐漸開始多樣化。20世紀(jì)70 年代時，由于時尚潮流不斷涌現(xiàn)，年輕人開始崇尚張揚的風(fēng)格，女性跑步運動從專注于競技開始向宣泄自我和鍛煉上發(fā)展，也有一些追求時髦的跑步者開始穿著時尚的漁網(wǎng)裝。沒過幾年，田徑訓(xùn)練服興起，這種不分男款、女款，且樣式為寬松的背心運動服標(biāo)志著女權(quán)主義的興起。在20 世紀(jì)80 年代，由于科學(xué)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，文明的不斷進(jìn)步，在跑步過程中，跑步緊身衣能夠有效地幫助穿著者感受運動時肌肉的運動狀態(tài)，因此跑步緊身衣成為那個年代的熱銷產(chǎn)品。到2000 年之后，關(guān)于女性的運動越來越受重視，并且越來越多樣化。因此，女性運動服飾的分類更加豐富[2]。

2 緊身跑步服彈性形變的影響

2.1 人體肩臂處活動的影響

人體運動時，由于人體的骨骼、關(guān)節(jié)、肌肉和皮膚會有一定位移的變化，會隨此相應(yīng)發(fā)生改變，因此服裝也會隨之發(fā)生相應(yīng)的滑移、延伸、褶皺等類似的主要變化，所以服裝的結(jié)構(gòu)以及松量的設(shè)計都影響著人體活動的幅度范圍。

人體的關(guān)節(jié)運動：人體上肢的運動主要是手臂的運動，其中肩關(guān)節(jié)是手臂運動的一個支點，其運動靈活；肘關(guān)節(jié)的運動方向則相對單調(diào)；骨骼上的肌肉運動通過肩關(guān)節(jié)這一支點帶動整體骨骼方向位置的變化。因此在服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮上肢運動所需要的活動范圍，從而放出一定大小的松量是有必要的。

人體的皮膚拉伸：人體的皮膚本身具有一定的彈性，人體皮膚會隨著骨骼及關(guān)節(jié)的運動而產(chǎn)生不同形式的變化。研究者測量了人體的肢體在不同運動狀態(tài)下皮膚的拉伸形變量，得出結(jié)論為當(dāng)手臂呈上舉的動作時，體側(cè)線與手臂下縱線的皮膚拉伸率是最大的。當(dāng)手臂做前伸動作時，后背寬線與手臂后縱線的皮膚拉伸率是最大的，當(dāng)手臂做向后的動作時，前胸寬與手臂最大圍度處的皮膚拉伸率是最大的[3]。

由于人體上肢運動的變化所產(chǎn)生的皮膚表面的伸展和收縮都會直接地使服裝發(fā)生彈性形變，從而影響著裝的舒適性，所以需要對人體的上肢運動進(jìn)行詳細(xì)的分析。在“人體上肢運動對服裝袖型松量設(shè)計的影響分析”實驗中選取3 位年齡為18～25 歲、身高為175～185cm 的男性來作為實驗的樣本，將臂部的運動變化概括為7 種姿勢，如圖1 所示，對這7 種動態(tài)姿勢引起的變化進(jìn)行測量[4]。由此可知，手臂的運動對于手腕尺寸、下肘圍和下臂圍變化沒有太大影響；曲肘的動作對上肘圍、上臂圍的變化有較大影響；向上或水平抬手會縮小腋圍，其余則反之；側(cè)平舉及上抬手臂會使后臂長減少，其余則反之，如圖2 所示。

2.2 服裝面料的影響

除了人體肩臂處的關(guān)節(jié)運動和皮膚拉伸對緊身跑步服有形變影響外，服裝面料本身對此也有一定的影響。不同的面料由于其相應(yīng)的彈性性能不同，受到關(guān)節(jié)運動及皮膚拉伸后所形成的形變效果也不同；由于不同面料的恢復(fù)力有所不同，面料在受到形變影響之后再恢復(fù)的形變狀態(tài)也有所不同。

通過“彈性緊身衣的紙樣放縮量設(shè)置”文獻(xiàn)，可以了解到彈性面料主要分為兩種類型，第一種是面料本身因為纖維的特性具有彈性，另一種是織物因組織結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生彈性，但這一類面料因為其彈性原因只能在穿著時給人們舒適感而不能很好地貼合人體的各個部位，因此緊身跑步服一般采用本身具有彈性纖維的面料來制作。

關(guān)于緊身跑步服的制作，其檔差需要通過一定的比例因子來進(jìn)行轉(zhuǎn)換。通常情況下面料拉伸率在經(jīng)向、緯向上的表現(xiàn)往往是不同的，且面料緯向的拉伸率通常會大于經(jīng)向的拉伸率。每種面料的拉伸率在不同方向上都會有不同的變化，其比例因子也會相應(yīng)發(fā)生改變。此外，服裝穿著拉伸率也是影響面料彈性的一類相關(guān)因素。在穿著服裝的過程中，各個方向上的拉伸量都會影響緊身衣的合體性以及服裝壓力舒適性，且最終通過這些方向上的拉伸量來決定服裝的穿著拉伸率，由此來結(jié)合服裝面料的自身彈性最終決定服裝的形變[5]。

在“面料彈性測試及其分類”實驗中，研究者對50種面料進(jìn)行了相關(guān)的彈性測試。測試中采用恒定負(fù)荷、單向拉伸的方法進(jìn)行測試。而恒定負(fù)荷時面料的伸長率γ1 以及伸長彈性回復(fù)率γ2 的計算公式分別如（1）式和（2）式。

其中L0是試樣加上預(yù)加張力后的總長度（mm），L1是試樣加一定的負(fù)荷并且經(jīng)過一定的時間后試樣伸長的長度（mm）。L1'是除去負(fù)荷之后經(jīng)過一定時間后試樣的長度。

通過公式（1）和（2）可知：恒定負(fù)荷時，伸長率越大面料在外力作用下越容易產(chǎn)生形變；面料彈性回復(fù)率越大，面料的拉伸彈性越好。運用階梯形裁樣法隨機(jī)選取50 種樣品，根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計知識對隨機(jī)樣本進(jìn)行分析，可以得出樣本的頻率分布與總體的概率分布相近似。將這50 種試樣作為彈性面料的一般情形，其中高回復(fù)率面料（98%≤γ2≤100%）約占80%,因此大多數(shù)面料彈性形變恢復(fù)性好，服用性能好。

在對服裝進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，首先要針對成衣穿著效果進(jìn)行規(guī)格尺寸的設(shè)計，在凈尺寸的基礎(chǔ)上加放一定的放松量。包括生理舒適量、運動舒適量，和款式需求量。這些舒適量主要由面料彈性形變產(chǎn)生的伸長和在人體凈尺寸的基礎(chǔ)上加放一定的松量這兩個方面體現(xiàn)，對于一些功能性的服裝應(yīng)結(jié)合人體各部位在運動狀態(tài)下的形變來確定放松量，合理地根據(jù)面料的彈性伸長率來進(jìn)行分類規(guī)格設(shè)計[6]。

3 結(jié)語

由于人們對于緊身跑步服舒適度、合體性要求的日益提高，在緊身跑步服結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)注意其彈性形變的影響因素。跑步服彈性形變的影響因素主要包括人體關(guān)節(jié)運動及服裝面料本身彈性形變兩個方面。經(jīng)過研究分析認(rèn)為，人體肩臂處關(guān)節(jié)的活動對于緊身跑步服彈性形變的影響，可以通過彈性面料的研究與開發(fā)使其彈性形變性能得以提升，或是在肩部袖窿或袖山等處進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計使肩臂處關(guān)節(jié)的活動對衣袖面料的牽拉影響降低，如插肩袖設(shè)計等；在肘關(guān)節(jié)處則應(yīng)根據(jù)肘關(guān)節(jié)的活動狀態(tài)來做出更為貼合的袖型，也可以適當(dāng)加一些放松量；或者根據(jù)這些大量的研究數(shù)據(jù)來開發(fā)創(chuàng)新新型纖維面料或新型面料組織結(jié)構(gòu)，從而減小這些因素對于緊身跑步服彈性形變性能的影響。但是研究、開發(fā)出符合條件的新型纖維、面料難度很大。在今后的研究中，希望能夠通過這些方面對緊身跑步服進(jìn)一步地研究，設(shè)計創(chuàng)新和開發(fā)更適宜的新型面料，使人們在跑步運動中能夠得到更好的運動體驗。