人体模型在床垫设计中的应用

■朱芋锭 申黎明 刘华

(1.2.3 南京林业大学，江苏南京 210037)

1 引言

人的一生中，有三分之一的时间与床垫共眠，没有一种家具像床垫一样跟人的关系那么长久，那么密切，因此床垫在人们生活中占有重要的位置。[1]随着人们健康观念的加强，现在越来越多的人也开始重视床垫对健康的重要，好的床垫必须有一个良好的身体支撑，以确保最大的肌肉放松，保持最不疲劳的身体姿势。弹簧床垫是市场上最受欢迎的床垫之一，而分区弹簧床垫和分区乳胶床垫都是为了满足人们对睡眠的需要。家具市场虽然还存在不符合人体工程学和功能要求的床垫，只通过指出某些技术优势来强调床垫质量，但有部分床垫制造商已开始重视床垫舒适性的研发。在评估床垫舒适性的研究中，需要大量人员进行测试，由于受试者的不可重复性和可变性，可能在评估不同床垫的结果上不能给出显著差异。本论文采用实物人体模型，为床垫测试提供更快更直观的评估。

由于人体工程学领域对人体模型技术有着巨大需求[2]，国内外很多科研机构做了大量人体模型方面的研究工作，国内外对床垫中人体模型的研究亦有不少。

理想的睡眠系统应有好的适应性，即能支撑身体使脊柱处于自然位置，被认为与站立时的脊柱形态一样；侧卧时，一个理想的身体支撑会使脊柱呈一条直线。B.Haex等人针对组合床垫开发了二维有限元模型来预测人躺在特定睡眠系统下的脊柱曲率，并检验出给与理想身体支撑床垫上的刚度分布和现有睡眠系统产生最好的理想支撑近似值[3]。……