李楠　丁飛波　諸佳寧

摘要：隨著人們的安全意識不斷提高，越來越多的人開始穿著具有良好防護性能的防電磁輻射服。在實際使用過程中我們發(fā)現(xiàn)防電磁輻射服的服裝結(jié)構(gòu)對其屏蔽效能有很大的影響。本論文在防電磁輻射服多是單一服裝結(jié)構(gòu)因素的研究基礎(chǔ)上，研究了其領(lǐng)型、下擺、袖長、衣長等結(jié)構(gòu)變量對防電磁輻射服屏蔽效能的影響，并對服裝關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位提出優(yōu)化設(shè)計。

關(guān)鍵詞：服裝結(jié)構(gòu);防電磁輻射;服裝屏蔽效能;服裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

1.電磁輻射與電磁屏蔽

1.1 電磁輻射的含義

電磁輻射是指電磁能量以電磁波或光量子形式發(fā)射到空間的現(xiàn)象。也可解釋為能量以電磁波形式在空間傳播。

1.1電磁輻射對人體的影響

電磁輻射對人體的影響主要是通過與細胞原子或分子的直接作用與間接作用來影響細胞的正常功能。主要影響有以下幾個方面：一是使心率、血壓過度降低，影響神經(jīng)的調(diào)節(jié)功能;二是破壞細胞內(nèi)的染色體，誘使基因突變引發(fā)癌癥或是腫瘤;三是抑制抗體活性，較高強度的電磁輻射會使血液、淋巴液和細胞原生質(zhì)發(fā)生改變，從而損傷人體免疫系統(tǒng);四是誘發(fā)神經(jīng)衰弱，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)機能，使人出現(xiàn)呆滯、健忘等病癥;五是使血管的通透性降低，使血液被運輸?shù)男屎退俣冉档停瑥亩鴵p傷心血管系統(tǒng)。

2.屏蔽效能的測試方法及裝置

2.1測試方法

本測試主要用到的方法有：屏蔽室法、曠野法和計算機仿真模擬法。在實際測試中由于曠野法的運輸測試設(shè)備需要耗費的人力物力大，且曠野場地稀少，測試時易受天氣影響;計算機仿真模擬法所得的結(jié)果雖然比較理想化，但卻與實際結(jié)果存在著偏差。因此，本測試最終選擇了屏蔽室法進行實驗。

2.2測試裝置

本實驗的測試裝置主要有屏蔽室、電磁發(fā)射裝置、接收裝置和測試人臺。屏蔽室的內(nèi)壁是由厚度為20厘米的鋼板組成，除了地面之外的5個內(nèi)壁均涂抹了吸波材料，屏蔽室的溫度為（23±5）℃，在實際測試過程中溫度波動±2℃，相對濕度為40%～80%。

2.3 實驗準備

在研究好測試裝置的基礎(chǔ)上，進一步利用HFSS軟件構(gòu)建電磁屏蔽效能測試的仿真模型。主要有以下幾點實驗準備：

一.選擇材料：通過實際測試材料的厚度值和電磁參數(shù)，將數(shù)值帶入到模型中進行模擬測試，最終獲得不同材料的電磁屏蔽效能。從保利龍、玻璃纖維、ABS塑膠等材料中選擇了對實驗影響最小的保利龍。

二.安裝接收天線：本實驗需要在人臺內(nèi)部安裝偶電子接收天線。為了便于安放接收天線，要先將人臺內(nèi)部進行掏空處理。同時要在測試點部位鉆有0.1到2厘米直徑的孔洞，用于鑲嵌測試裝置接收天線。

三.制作人臺：在標準女模特數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過塑型、修正、填充和包布幾個關(guān)鍵步驟，制作型號為84號（M碼），無頭的半身女性人臺。

四.準備人臺手臂：由于服裝袖子對電磁屏蔽效能有一定的影響，屏蔽人臺需要上可脫卸的手臂，用旋轉(zhuǎn)嵌入的方式與人臺連接，避免在實際測試中產(chǎn)生變量。

3.實驗過程

3.1 樣衣面料選擇

為了準確測試服裝結(jié)構(gòu)對電磁屏蔽效能的影響，本實驗選擇的樣衣面料如下表2所示：

3.2 樣衣制作

為了簡便實驗過程，采用正交實驗確定了后期實驗所需的九款樣衣。如表3所示：

以領(lǐng)型、袖長、下擺長及衣長作為變量，控制其它尺寸相同，根據(jù)變量簡化復雜的結(jié)構(gòu)線，得到結(jié)構(gòu)紙樣設(shè)計圖1和樣衣款式圖2。

3.3實驗方案設(shè)計

3.3.1 初步實驗方案

本實驗在人臺的正前方、正上方、側(cè)方設(shè)立輻射源。以人臺的BP點連線和前中心線交點，該交點與腹突點連線的中點處作為坐標原點，在該坐標原點X、Y、Z軸方向3米位置處上設(shè)立輻射源，如圖3所示。選擇測量的范圍為300-2750MHz，間隔350MHz的8個均勻頻點。通過發(fā)射裝置發(fā)射出不同頻率的電磁波，再由接收裝置通過偶電子天線接收電磁波，最后通過測量人臺同部位在身著防電磁輻射服前后接收到的電磁輻射值，根據(jù)其差值可計算得出服裝的屏蔽效能。

3.3.2具體實施方案

本實驗選擇服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計的領(lǐng)型、下擺、袖長、衣長四個因素，每個因素設(shè)置三個規(guī)格水平進行實驗測試。

在領(lǐng)型上，本實驗選擇圓領(lǐng)、立領(lǐng)、翻領(lǐng)這三種最常見的領(lǐng)型作為規(guī)格變量，控制領(lǐng)圈弧線長度相等，翻領(lǐng)的領(lǐng)座與立領(lǐng)的后中領(lǐng)高相等。

在下擺上，根據(jù)下擺的周長設(shè)置了合體、較寬松、寬松三個水平進行測試，其中控制每個規(guī)格的跳檔一致。

在袖長上，根據(jù)普通服裝的袖長長短定量本實驗設(shè)置了無袖、短袖、長袖，其中控制袖籠弧線長度和袖山高及袖肥相同。

在衣長上，以測試點腹部點以及臀圍線為基準，設(shè)置了三個衣長水平，分別為48厘米、56厘米以及64厘米。

3.4 實驗結(jié)果分析

有結(jié)果可知，四種影響因素中，衣長對屏蔽效能的影響最大，且衣長越長，屏蔽效能越好。袖長對屏蔽效能的影響其次，根據(jù)IC<IIC<IIIC可知，袖長較長服裝屏蔽效能越好。此外，領(lǐng)型和下擺對服裝電磁屏蔽效能也有一定的影響，但不顯著。對于領(lǐng)型，在本次實驗中，翻領(lǐng)的屏蔽效能最好，其次是立領(lǐng)，最后是圓領(lǐng)。在對服裝下擺的實驗研究中，發(fā)現(xiàn)服裝越寬松，屏蔽效能越好。

4.總結(jié)：

服裝結(jié)構(gòu)對電磁屏蔽效能的影響有以下幾點：

（1）領(lǐng)型、下擺、袖長、衣長的結(jié)構(gòu)變化對服裝屏蔽效能影響程度依次增大。

（2）衣長越長，袖長越長的服裝電磁屏蔽效能越好。因此，防電磁輻射服應盡量設(shè)計成長衣長袖。

（3）立領(lǐng)和翻領(lǐng)的電磁屏蔽效能優(yōu)于圓領(lǐng)。因此，在選擇防電磁輻射服時要優(yōu)先考慮有領(lǐng)子的服裝。

（4）將防電磁輻射服的下擺口、袖口進行優(yōu)化設(shè)計，可以使該部位服裝緊貼人體，從而提高服裝整體屏蔽效能。

（5）服裝的長度越長，開口越小，屏蔽效能越好。因此，適當減小下擺開量、減小袖籠深、多層次搭配等結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以提高服裝電磁屏蔽的效能。

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