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本课题以多种弹簧结构床垫为研究对象,以我国床垫使用者和使用环境为实验条件,通过对弹簧床垫铺垫层和弹簧层的结构、材料特性的优化设计和实验,采用体压分布测试系统,研究铺垫层结构和材料、弹簧层结构和材料对弹簧床垫舒适性的影响,分析人的体型、性别和卧姿对不同结构和材料的弹簧床垫舒适性的影响。在此研究结论的基础上,结合人的体型和性别,对弹簧床垫进行个性化设计,为实现弹簧床垫的人性化设计提供理论依据。通过实验分析总结,可以得到以下结果:(一)人体体压分布随着铺垫层结构和材料变化而变化。评价人体舒适度需要同时考虑铺垫层的结构和材料的影响。研究结果显示:在单层铺垫层中,30mm乳胶海绵在腰鼓袋装弹簧(2.0606)床垫上最为舒适;在双层铺垫层中,30mm乳胶海绵+30mm花切海绵在圆柱袋装弹簧(1.8656)床垫上最为舒适;在多层铺垫层中,30mm乳胶海绵+30mm花切海绵(下)+30mm普通海绵在圆柱袋装弹簧(1.8656)床垫上较为舒适。(二)弹簧床垫的芯层不同,人体体压分布不相同;袋装弹簧的形状、设计参数、双锥弹簧连接方式不同,床垫舒适性也不相同。研究结果显示:芯层为腰鼓袋装弹簧(2.0606)的床垫最为舒适;采用形状为腰鼓袋装弹簧(2.0606)的床垫比圆柱袋装弹簧(2.0606)床垫舒适;圆柱袋装弹簧(1.8656)的床垫比圆柱袋装弹簧(2.0606)床垫舒适;横穿双锥弹簧床垫比纵穿双锥弹簧床垫舒适。(三)不同体型的使用者,使用不同的床垫得出的各项体压分布指标不一样。床垫的类型对中等身材和瘦型身材的人的影响较显著,而对于胖型身材的人的影响不明显。因此,要特别关注中等和瘦型身材的人的床垫设计。研究结果显示:胖型的人适于腰鼓袋装弹簧(2.0606);中等体型的人适于圆柱袋装弹簧(2.0606);瘦型的人适于圆柱袋装弹簧(2.0606)。(四)不同性别的使用者,使用不同的床垫得出的各项体压分布指标不一样。研究结果显示:男性适于腰鼓袋装弹簧(2.0606)的床垫;女性适于双锥弹簧(75横穿)的床垫。(五)不同睡姿下的各项体压分布指标不一样。侧卧和仰卧对压力分布有影响,总体上侧卧压力大于仰卧,这主要是侧卧时,人的体重比较集中,这与人的生理特征相符。