Dieser Artikel berichtet über die Herstellung, Struktur- und Druckmessung von komprimierten Strumpfwaren mit direkten und indirekten Methoden.
Methodenartikel
Dieser Artikel berichtet über die Herstellung, Struktur- und Druckmessung von komprimierten Strumpfwaren mit direkten und indirekten Methoden.
Dieser Artikel berichtet über die Druckkennlinie von komprimierten Strumpfwaren mittels direkter und indirekter Methoden. Bei der direkten Methode wird ein Grenzflächensensor verwendet, um den Druckwert zu messen, der auf die unteren Gliedmaßen ausgeübt wird. Bei der indirekten Methode werden die notwendigen Parameter, die vom Kegel- und Zylindermodell genannt werden, zur Berechnung des Druckwerts getestet. Die notwendigen Parameter umfassen Kursdichte, Waledichte, Umfang, Länge, Dicke, Spannung und Verformung des komprimierten Strumpfs. Im Vergleich zu den Ergebnissen der direkten Methode eignet sich das Kegelmodell in der indirekten Methode besser zur Berechnung des Druckwertes, da das Kegelmodell die Radiusänderung der unteren Extremität vom Knie bis zum Knöchel berücksichtigt. Basierend auf dieser Messung wird in dieser Studie der Zusammenhang zwischen Herstellung, Struktur und Druck weiter untersucht. Wir finden, dass die Graduierung der Haupteinfluss ist, der die Waledichte verändern kann. Zum anderen wirken sich elastische Motoren direkt auf die Kursdichte und den Umfang der Strümpfe aus. Unsere berichteten Arbeiten bieten die Beziehung zwischen Herstellung, Struktur und Druck und einen Designleitfaden für allmählich komprimierte Strumpfwaren.
Komprimierte Strumpfwaren (CH) sorgen für Druck auf die unteren Gliedmaßen. Es kann die Haut drücken und den Venenradius weiter verändern. So wird die venöse Blutflussgeschwindigkeit erhöht, wenn der Patient in komprimierte Strumpfwaren gekleidet ist. CH und andere komprimierte Kleidungsstücke könnten die venöse Durchblutung in den unteren Gliedmaßenverbessern 1,2,3,4. Die therapeutische Leistungsfähigkeit war abhängig von den Druckeigenschaften desCH5. Es wurde allgemein angenommen, dass Rohstoff und CH-Struktur einen großen Einfluss auf die CH-Druckeigenschaften haben. Elasthangarn in CH war nach einigen veröffentlichten Forschungsergebnissen in erster Linie für die Druckeigenschaften verantwortlich6. Zum Beispiel berichtete Chattopadhyay7 über die Druckeigenschaften von gestrickten kreisförmigen Stretchgeweben, indem die Vorschubspannung von Elasthangarn angepasst wurde. Darüber hinaus stellte Ozbayraktar8 auch fest, dass die Dichte des Elasthangarns zunahm, während die Dehnbarkeit von CH abnahm. Darüber hinaus zeigten schlaufenlänge9, Gestrickmuster9und lineare Dichte der Garne7,10 auch die Auswirkungen auf die Druckeigenschaften.
Ein numerisches Modell wurde vorgestellt, um den Erzeugungsmechanismus der Druckeigenschaften des CH zu untersuchen. Thomas11 führte das Laplace-Gesetz in die Druckvorhersage ein, indem er Druck, Spannung und Körpergliedmaßengröße kombinierte. Ähnliche Arbeiten wurden auch von Maklewska12berichtet. Um die vom Gewebe ausgeübten Druckwerte genau vorherzusagen, präsentierten sie eine semi-empirische Gleichung, die sich aus der angepassten Spannungs-Dehnungs-Gleichung und dem Laplace-Gesetz zusammensetzte. Zusätzlich wurde Youngs Modul von Leung13 vorgestellt, um die Dehnung des CH zu beschreiben.
Die oben genannten numerischen Studien zeigten abweichende experimentelle Ergebnisse aufgrund von Unkenntnis der CH-Dicke14. Darüber hinaus glaubten einige Forscher, dass der hypothetische Zylinder, der am Laplaceschen Gesetz beteiligt ist, ungeeignet war, um die Körpergliedmaßen zu beschreiben, da der Radius der unteren Gliedmaßen vom Oberschenkel bis zum Knöchel nicht konstant ist, sondern allmählich abnimmt. Durch die Kombination der Dickzylindertheorie und des Laplaceschen Gesetzes schlugen Dale14 und Al Khaburi15jeweils16 numerische Modelle vor, um den druckbelasteten Druck des CH mit mehreren Schichten zu untersuchen. Sikka17 präsentierte ein neues Kegelmodell mit einem allmählich verringerten Radius vom Oberschenkel bis zum Knöchel.
Die der CH innewohnenden Druckeigenschaften waren quantitativ schwer zu untersuchen, da die meisten experimentellen CHs in früheren Studien in der Regel kommerziell erworben wurden. Die Einflüsse wie Muster, Garn, Rohstoff waren unkontrollierbar. Daher wurden in dieser Studie die experimentellen CHs kontrolliert im eigenen Haus hergestellt. Darüber hinaus zielt diese Studie darauf ab, zwei Methoden mit direkter Methode und indirekter Methode zur Messung der Druckeigenschaften bereitzustellen. Bei der direkten Methode wird ein Schnittstellensensor(Table of Materials)zwischen Haut und Textilien platziert, um den Druckwert direkt zu messen. Zum anderen werden bei der indirekten Methode zunächst die Spannung und einige Strukturparameter des CH-Probenverbandes an der künstlichen unteren Extremität gemessen. Anschließend werden die Ergebnisse in das Kegelmodell und das Zylindermodell substituiert, um den Druckwert zu berechnen. Die durch die beiden Methoden erhaltenen Druckwerte werden gegenübergestellt und analysiert, um ein geeigneteres Modell zu finden. Die vorgestellten Methoden bieten einen Leitfaden für die experimentelle Messung des Drucks, der vom komprimierten Kleidungsstück ausgeübt wird.
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1. Herstellung von CH
2. Direkte Messung
HINWEIS: Alle CH-Proben sollten vor der Messung für 24 Stunden in der standardatmischen Umgebung (23 °C, 65% relative Luftfeuchtigkeit [RH]) konditioniert werden. Die CH-Proben werden auf die künstliche untere Extremität gekleidet, um den Druckwert zu testen. Alle Messungen sollten dreimal durchgeführt werden, um den Durchschnittswert zu berechnen und den Fehler zu verringern.
3. Indirekte Messung
HINWEIS: Die Experimente hier messen die notwendigen Parameter des Kegel- und Zylindermodells. Diese Parameter enthalten die Verformungs- und Strukturparameter der verbandlichen und entkleideten CH-Proben, Dicke, Spannung. Alle CH-Proben sollten vor der Messung für 24 Stunden in der atmosphärischen Standardumgebung (23 °C, 65 % relative Luftfeuchtigkeit) konditioniert werden. Alle Messungen sollten dreimal durchgeführt werden, um den Durchschnittswert zu berechnen und den Fehler zu verringern.
4. Theoretische Berechnung
HINWEIS: Das Zylindermodell und das Kegelmodell werden bei der indirekten Messung verwendet, um den ausgeübten Druck zu berechnen. Jede CH-Probe wird in fünf Teile vom Knie bis zum Knöchel getrennt. Im Zylindermodell werden menschliche Gliedmaßen als Zylinder mit einem konstanten Radius beschrieben, während der Radius der Extremität im Kegelmodell variabel ist. Die schematischen Diagramme sind in Abbildung 1b und Abbildung 1cdargestellt. Alle Berechnungsschritte werden in Matlab 2018a durchgeführt und das Berechnungsprogramm finden Sie in der Supplemental Coding File.



ist, t die Dicke der CH-Probe und T die ab Schritt 4.1.3 berechnete Spannung.
ist, T die ab Schritt 4.1.3 berechnete Spannung, l die Länge jedes geteilten Stücks und kann mit l = L/5 berechnet werden (hierin wird L nach Schritt 3.1.2 gemessen).Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Die Kursdichte nimmt in Abbildung 2aallmählich vom Knie bis zum Knöchel zu. Dies erklärt sich durch den Einfluss des elastischen Motors. Vom Knie bis zum Knöchel erzeugt der erhöhte elastische Motor allmählich eine zunehmende Spannung von Teil 5 bis Teil 1 im CH-Herstellungsprozess. So wird die CH-Probe nach und nach aufgesplittert und die Schleifenzahl pro cm in Kursrichtung erhöht. Die Versuchslinien in Abbildung 2b lassen sich in drei Gruppen einteilen: ABC, ...
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In dieser Studie bieten wir zwei Methoden zur Messung des ausgeübten Drucks von CH-Proben an, und diese Methoden können verwendet werden, um den ausgeübten Druck anderer Kleidungsstücke auf der Haut zu messen. Bei der direkten Methode wird die CH-Probe auf die künstliche untere Extremität gekleidet und der Grenzflächensensor wird unter die CH-Probe gelegt. Der Druckwert kann mittels Datenerfassungssoftware auf dem Bildschirm angezeigt werden. Zum Vergleich mit der direkten Methode bieten wir auch eine indirekte Methode a...
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Die Autoren haben nichts preiszugeben.
Die Autoren geben den Erhalt der folgenden finanziellen Unterstützung für die Forschung, Autorschaft und / oder Veröffentlichung dieses Artikels bekannt: National Key R & D Program of China, Grants No. 2018YFC2000900, National Natural Science Foundation of China, Grants No. 11802171, Program for Professor of Special Appointment (Eastern Scholar) an shanghai Institutions of Higher Learning und das Talent Program der Shanghai University of Engineering Science.
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Künstliche untere Extremität | Dayuan, Laizhou Electron Instrument Co., Ltd. | YG065C | Wird zur Messung der Festigkeit von Strümpfen verwendet. Die verwendete Prüfnorm ist ISO 13934-1-2013, die in Abschnitt 3.3 |
| CH Fertigungsmaschine | Hongda, Co., Ltd. | YG14N | Wird zur Messung der Dicke von Strümpfen verwendet, die Prüfnorm ist ISO 5084:1996, die in Abschnitt 3.2 |
| Elasthan | Garn MathWorks, Co., Ltd. | 2018a | Wird zur Berechnung des Drucks verwendet, dies wird in Abschnitt 4 erwähnt. |
| FlexiForce-Schnittstellen-Drucksensoren | Qile, Co., Ltd. | Y115B | Es besteht aus einer Lupe mit einem festen Lineal. Wird für die Zählung der Maschenzahl pro cm in der hergestellten CH verwendet, wird in den Abschnitten 3.1.3 und 3.1.7 bezeichnet. |
| FlexiForce Messsoftware | Santoni, Co., Ltd. | ZIEL 615MP | Wird zur Herstellung von Strümpfen verwendet, siehe Abschnitt 1.2 |
| Grundgarn | Santoni, Co., Ltd. | Es handelt sich um eine Art überzogenes Garn, das aus 80% Gummi und 20% Viskose besteht, beschrieben in Abschnitt 1.2.1 | |
| Matlab-Software | Santoni, Co., Ltd. | Es handelt sich um eine Art überzogenes Garn, das aus 30% Polyamid und 70% Baumwolle besteht, beschrieben in Abschnitt 1.2.1 | |
| Mechanisches Prüfinstrument und Software | Santoni, Co., Ltd. | ZIEL 615MP | Wird für die Programmierung der Fertigungsparameter verwendet, siehe Abschnitt.1.1 |
| Pickglas | Shenmei, Inc. | F002 | Eine Standard-Kunstfrau mit einer Körpergröße von 160 cm. Die Größe wurde mit dem chinesischen Standard GB 10000-1988 angegeben. Der künstliche Femen wurde aus glasfaserverstärktem Sperrholz gefertigt und mit Stoff überzogen. Erwähnt wurde dies in Abschnitt 2.1. |
| STAT-Ds 615 MP Strumpfsoftware | Tekscan, Inc. | A201 | Wird zur Messung des Drucks auf die Haut verwendet, wird in Abschnitt 2.2.1 |
| Dickenmessgerät | Weike, Co., Ltd. beschrieben. | 1lbs | Wird zur Aufzeichnung des Drucks verwendet, wird in Abschnitt 2.2.2-2.2.4 beschrieben. |
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