三维着装人体热湿传输代谢仿真模型

With the development of computer technology,e-commerce and smart digital home, the application about understanding and explaination of heat and moisture performance of human body covered clothing becomes more and more imminently. The researcher pays close more attention to the heat and moisture transfer simulation. The heat and moisture modeling can be used to simulate the comprehensive feature about clothing and human body. The main technical methods of this project are: firstly, we will modify the multiple-node human physiology model to build the three-dimensional clothing and human body heat and moisture transfer metabolism model. Then we will combine textile physical properties and human body inhomogeneous character about metabolism rate to establish the heat and moisture transfer simulation model of clothing. According to the simulation we will establish human body metabolism quantification model to visualize the human body heat physiology mechanism during the heat environment. The research result will be used to build a platform about human body health application.

随着信息技术、电子商务和智能数字家庭产业的蓬勃发展，对于解释和理解着装人体在热环境下的生理现状的应用要求更加迫切，与这些技术密切相关的三维人体服装热湿传输仿真受到了国内外众多科研人员的关注。三维人体服装动态热湿模型的研究能够更加有效、真实的反应出人体-服装-环境下的综合特性。本课题的研究基于服装功能CAD的基础上进行热湿模型的仿真研究，主要结合织物的传输特性, 根据多节点人体生理模型，建立多结点模态下的动态热湿传输模型，非均匀分布的人体服装热湿感应机理模型和人体热湿传输代谢仿真及其量化模型。从而获得着装人体在不同热环境下的代谢过程模拟和生理量化机理，最后，建立基于人体热感应模型的健康应用平台，将理论研究结果应用到实践中。

随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们对于健康的意义更加重视，也希望关注和管理自身的生理指标。三维着装人体热湿传输计算机仿真，针对于人体在热环境下的调节机制，利用计算机仿真技术对人体着装后的热湿属性进行仿真计算，研究着装人体与环境相互作用的影响。. 本课题的关键科技问题是建立三维着装人体热湿传输代谢仿真模型。研究成果是建立了集织物热湿传输属性、人的生理参数和环境条件相联系的着装人体热湿传输代谢 模型，建立了非均匀分布的人体服装热湿感应机理模型，通过计算机技术进行对人体着装热湿过程进行仿真分析，揭示着装人体在与外部环境动态交互过程中的热感应、湿感应以及生理变化属性，揭示织物内部气相总压、湿分、温度分布的机制。同时，形成了反映人体-服装-环境系统中各种热湿传递现象的客观评价体系（基于模糊推理系统的运动舒适度评价方法，基于运动负荷强度的运动疲劳度计算方法，基于模糊有限状态机的着装人体热湿量化方法），对于不同环境和活动级别下的热感应性能进行量化处理。本课题的研究成果还包括人体热感应模型的健康应用平台。在服务器端，针对人们日常的热行为，如各种健身活动，将仿真中织物和人体的复杂参数和定义封装在云端，结合人体健康数据库，利用计算机仿真人体热感应下的生理指标，应用仿真结果检测人体的热湿调节指标。在用户端，设计便捷实用的智能仿真APP软件，通过设定服装的材质信息和外部环境因素，实现人体在不同环境和活动级别下的热感应的健康生理预测，满足人们对健康的需求和关注。本课题的研究具有理论研究意义和实际应用价值。