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| 編輯推薦： |
1.准确把握床垫设计当前存在的问题及应如何科学设计的问题，详细介绍了人体工程学理论在床垫设计领域的研究成果；
2.内容涵盖了国内外研究人员在床垫研究领域取得的新进展，且将生物力学应用于床垫研究也是创新点之一
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| 內容簡介： |
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本书总结了编者关于床垫设计人体工程学研究的工作成果，较为系统地从床垫设计与人体睡眠和健康的关系、床垫结构和类型、制造工艺、基本特性和测试方法，以及床垫舒适性评价和系列研究等方面阐述了人体工程学在床垫设计中的应用，在床垫研究中结合生物力学原理是本书的主要特色。本书可为床垫生产制造企业提供床垫设计的基础知识体系及相关研究成果，同时可供家具设计人体工程学研究者阅读参考。
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| 目錄：
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第1章床垫、睡眠与人体健康的关系1
1.1床垫的起源和发展1
1.1.1床垫的起源1
1.1.2现代床垫行业市场发展概况1
1.1.3国内外床垫相关标准2
1.2睡眠质量与人体健康4
1.2.1睡眠周期及评价方法6
1.2.2影响睡眠质量的因素9
第2章床垫的结构和类型11
2.1床垫的基本结构11
2.2床垫材料12
2.2.1弹簧12
2.2.2铺垫层材料14
2.2.3复合面料层材料18
2.3常见床垫类型18
2.3.1弹簧床垫18
2.3.2棕纤维床垫19
2.3.3海绵床垫21
2.3.4水床垫22
2.3.5气床垫22
第3章床垫制造工艺流程23
3.1弹簧床芯生产工艺流程23
3.1.1绕簧23
3.1.2热处理25
3.1.3打床芯和串簧25
3.1.4预压26
3.1.5封口26
3.1.6对焊边框27
3.1.7钳框27
3.1.8加载28
3.1.9床芯检验、入库28
3.2床垫面料生产工艺流程28
3.2.1绗花29
3.2.2裁剪30
3.2.3补花30
3.2.4固定商标31
3.2.5拷边31
3.2.6安装气孔31
3.2.7缝合扣布31
3.2.8面料检验32
3.3床垫总装生产流程32
3.3.1打垫层32
3.3.2绷面32
3.3.3缝边32
3.3.4检验32
3.3.5包装入库33
第4章床垫的基本特性及测试方法34
4.1硬度34
4.1.1定义34
4.1.2测试方法34
4.1.3软质泡沫聚合材料硬度测试方法35
4.1.4欧盟标准中床垫硬度的测试方法36
4.2滞后性38
4.3耐久性39
4.3.1影响耐久性的因素39
4.3.2测试方法39
4.4温湿性41
4.4.1保温性能41
4.4.2控湿性能42
4.4.3测试设备42
4.5测试案例43
第5章床垫舒适性评价46
5.1床垫的国内外研究现状46
5.1.1床垫舒适性评价46
5.1.2人体卧姿47
5.1.3人体体型特征53
5.1.4生物力学在产品设计研究中的应用54
5.2床垫舒适性评价方法56
5.2.1人体体压分布56
5.2.2脊柱形态58
5.2.3表面肌电测试59
5.2.4主观舒适性评价60
5.2.5床垫下陷量61
5.3人体卧姿的分类研究63
5.3.1人体卧姿分类研究概况63
5.3.2人体卧姿分类研究方法 63
5.3.3人体卧姿分类研究结果63
第6章床垫软硬度与不同体型人群体压分布70
6.1人体各部位重量测试与计算方法70
6.2人体模型各部位重量与力度之间的关系75
6.3受试者人体各部位重量测算及精度分析78
6.4不同体型人群床垫软硬度与体压分布的关系研究80
6.4.1瘦型受试者在不同软硬度床垫上的体压分布83
6.4.2中等体型受试者在不同软硬度床垫上的体压分布91
6.4.3胖型受试者在不同软硬度床垫上的体压分布99
6.4.4比较三种体型受试者在不同硬度床垫上的体压分布107
第7章海绵床垫对人体静态卧姿生物力学的影响研究118
7.1人体卧姿生物力学概述118
7.1.1人体卧姿生物力学特性118
7.1.2人体卧姿生物力学分析基础条件121
7.2海绵床垫对人体支撑力的测试122
7.3仰卧屈膝状态下的膝关节生物力学分析124
7.4仰卧屈膝状态下的髋关节生物力学分析129
7.5侧卧姿势下肩关节受力分析133
7.6人体生物负荷与主观舒适性评价的相关性分析137
第8章海绵床垫对人体动态卧姿生物力学的影响研究140
8.1人体骨骼肌肉模型建模概述140
8.2基于OpenSim的动力学仿真流程142
8.2.1OpenSim软件介绍142
8.2.2人体模型的选取及参数设置142
8.2.3动力学仿真流程143
8.3人体动态卧姿运动学数据采集144
8.3.1人体测量与运动学数据内容144
8.3.2坐标系统定义147
8.3.3受试者和实验床垫148
8.3.4采集方法与过程149
8.3.5运动学数据处理150
8.4人体动态卧姿逆向运动学仿真150
8.5人体动态卧姿逆向动力学仿真156
8.6人体动态卧姿正向动力学仿真159
第9章基于肌肉力的人体卧姿不舒适度评价模型164
9.1卧姿不舒适度产生机理164
9.2基于生物负荷的不舒适度评价模型概述164
9.2.1立方概念评价模型165
9.2.2静态不舒适度评价模型165
9.2.3基于动力学的不舒适度评价模型165
9.3基于肌肉力的卧姿不舒适度评价模型165
9.3.1静态卧姿不舒适度评价模型的建立和验证167
9.3.2动态翻身动作中卧姿不舒适度评价模型的建立和验证168
参考文献170
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| 內容試閱：
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人的一生约有三分之一的时间在睡眠，床垫作为睡眠的载体，直接影响着人们的睡眠质量。近些年来，越来越多的人关注睡眠健康问题，这对床垫设计提出了更高的要求。人体工程学作为近几十年来发展起来的一门交叉性应用学科，以人为中心，研究人、物、环境三者之间的相互作用关系，从而达到安全、健康、舒适和高效的目的。在床垫设计中引入人体工程学理论并进行系列研究，以床垫为研究对象，结合不同人的生理特性和睡眠环境，以改善床垫使用舒适性和睡眠质量为最终目标。随着社会的进步和科技的发展，智能床垫应运而生，但新技术与新材料的应用仍需建立在完善的基础研究之上。
本书主要以人们日常所用的床垫为对象，总结了编者数年从事床垫设计人体工程学研究的工作成果。第1章主要说明床垫、睡眠与人体健康三者之间的关系；第2和第3章分别介绍市场常见床垫类型和结构、制造工艺流程；第4章从科学研究角度对床垫的硬度、滞后性和耐久性等基本特性和测试方法进行介绍；第5章是基于人体工程学理论及国内外对床垫研究现状进行的文献研究，归纳总结目前针对床垫舒适性的常用评价方法；第6章介绍了不同体型人群与床垫软硬度之间的匹配关系研究，应用了人体工程学研究中常用的人体体压分布测试方法；第7章主要是在海绵床垫力学性能及其对人体支撑力的测试基础上，运用生物力学原理分析海绵床垫力学性能对仰卧膝髋关节和侧卧肩关节生物负荷参数的影响；第8章基于OpenSim软件建立人体骨骼肌肉模型，对人体在不同海绵床垫上进行仰卧-侧卧卧姿变换的动态卧姿过程进行生物力学仿真，分析不同海绵床垫力学性能对生物负荷参数的影响；第9章基于第7和第8章的研究提出了基于生物力学负荷及肌肉力的人体卧姿不舒适度评价模型。
在本书编写过程中，感谢宁波大学潘天寿建筑与艺术设计学院同仁的帮助和支持；感谢化学工业出版社为本书出版付出的辛勤劳动。由于编者时间与精力有限，书中难免存在不妥之处，请各位专家与读者不吝赐教。
方菲
2019年9月于宁波
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