暖體假人的發展趨勢
閱讀:1659 發布時間:2017-11-28
暖體假人能在設定的環境條件下,模擬人體、服裝和環境間的熱交換過程,客觀地、系統地評價熱環境以及預測人體對熱環境的生理反應,并可在真人無法試驗的環境條件下進行試驗,而且還能夠有效地解決實驗人次選定等問題,從而縮短實驗周期,降低實驗成本,其測試度高、重復性好,被*為是人類工效學研究*的先進設備。
但是,暖體假人,既便是能出汗、行走和呼吸,僅僅是人類復雜熱調節系統的某種近似,其測試結果必須和真人試驗進行比較,進行全面地、綜合地評價和預測。今后暖體假人的研究主要在以下方面開展:
1、人們通常用整體法計算服裝的總熱阻,即先將假人各解剖段的體表溫度按面積加權平均,各段加熱功率求和后再計算服裝的總熱阻,這種方法基于均勻體表溫度的假設,實際上,人體各部位的體表溫度是不一樣的,裸露部位其體表溫度和環境溫度相差無幾,服裝總熱阻僅能反應衣服對整個身體的隔熱性能,不能表述身體各部分的熱損失。用干態暖體假人測試服裝的熱阻時,除了計算總熱阻外,還應計算服裝的局部熱阻,局部熱阻能真實地表達服裝對所覆蓋部分身體的隔熱性能。對于由相同面料組成的服裝而言,局部熱阻還能區分由服裝結構形成的細微差別。更進一步說,在評價機動車駕駛員的局部熱舒適感覺時,局部熱阻比整體熱阻更有意義,因為這時候身體各部位的體表溫度差別較大。
2、由于出汗暖體假人只能模擬人體全身均勻出汗,在實際生活中,人體各部位出汗量是不均勻的,未來的出汗暖體假人應能真實地反應人體的出汗情況。
3、當用暖體假人測試服裝的熱阻或濕阻時,由于控制電纜通常從頭部或頸部引出,操作著不得不將頭飾沿中間剪開,待穿上后再縫上,這或多或少影響測試結果。未來的暖體假人和外部控制系統的數據傳輸可以通過無線方式來實現,這也便于將暖體假人用于室外的現場測試。
4、數值暖體假人雖然可以節省大量成本,但是需要大量的實驗來證實。況且如果模仿人體運動,服裝會產生變形,服裝和人體之間有微氣候出現,這些有待于做進一步研究。[2]
5、用于評價新生兒的熱環境的小型暖體假人僅能模擬嬰兒的干態散熱,在現實生活中,嬰兒還通
過出汗方式來調節體溫,特別是在炎熱環境中。因此,小型暖體假人還應具有發汗的功能。
6、人們經常要用手去操縱溫度較低的工具或材料,手指和各關節要不斷地活動,所以,暖體假手
應能設計為活動的設備,以便更準確地評價手套及各部分在動態下的隔熱性能。