随着社会的进步和科技的发展,人们的生活水平日渐提高,服装的作用也不仅限于过去的保暖和美感,人们对服装的功能性方面提出了更高的要求,尤其是高科技领域和航空领域以及特殊作业环境,对服装的舒适性有一定的功能需求。服装舒适性是研究人-服装-环境这三者之间关系的一门科学,为人类的生活和工作中着装的舒适满意状态提供一个科学的依据,保持人体-服装-环境系统的热平衡是研究服装舒适性的基础。多年来,很多国内外的学者对其进行了大量地研究。服装的舒适性主要说的是着装人体的温度性舒适,所以服装的热传递是服装舒适性的一个重要研究方向。我国由于气候复杂多样,许多地区,尤其是“三北”地区的冬天极端寒冷,最低可达-50℃甚至更低,因此无论是正常生活还是从事冬季户外作业,其冷应激问题较为突出。冷应激可能会造成人体局部性或全身性的损伤,甚至导致死亡。因此,如何合理的评估冷应激条件下人体的安全着装以及预测出不同的冷环境下应采取的防护措施非常重要。由于冷应激条件在物理上不容易实现,所以本文通过建立皮肤-服装-环境的数学传热模型进行数值仿真,模拟出整个系统温度场和流量场的变化,对其瞬态传热过程进行分析,以皮肤温度来反映人体的冷应激程度。本课题的研究内容主要分为三个部分:第一部分（织物接触冷暖感）分析人体皮肤感知冷暖的生理学机制和织物接触冷暖感的产生机理,概括性地提出评定人体皮肤温度变化的重要表征指标,即温降滞后时间Δt、最大温降T_max、产生最大温降的时间t_max、最大温降的下降速率v_max、最大瞬态热流密度q_max这五个参数作为评价冷暖感觉的指标。以生物传热模型为基础,建立皮肤-织物传热模型,模拟人体接触不同织物面料时发生的热量传递,并根据表征指标来分析织物结构、织物材料、织物温度对织物接触冷暖感的影响。结果表明,同纤维材料织物的接触面积越大,织物的冷感越显著;织物的纤维材料不同时,导热系数大的织物,其冷感较明显;同种织物的初始温度不同也会导致人体皮肤产生不同程度的冷感,织物温度越低,冷感越强烈。第二部分（着装人体的冷应激反应）根据实际情况建立冷应激条件下着装人体热传递数学模型,用同样的数值求解方法模拟计算着装人体在冷环境下受冷刺激后的皮肤温度场,分析环境温度、服装材料、服装材料孔隙率、服装厚度以及衣下空气层对人体冷刺激反应的影响。最后得出结论:（1）人体在一定的着装状态下,环境温度是人体产生冷应激反应的主要影响因素,环境温度的降低会使人体皮肤的降温速度变快,人体的冷应激程度也就越大;（2）在环境温度不变时,人体的着装状态会影响人体受到的冷刺激。服装材料的导热系数小、孔隙率大、服装厚度大都会削弱人体受到的冷刺激,并且会经过一个滞后时间皮肤温度才会下降;（3）服装衣下空气层相当于人体和服装之间的微气候,在最佳空气层厚度值以下,空气层厚度越大,服装的保暖性能就越强,使人体感到的冷刺激程度也有所减小。第三部分（实验验证）利用YG406LF型平板式保温仪来模拟低温条件下的不同织物接触人体后人体皮肤温度的变化这个动态传热过程,实验结果和理论相符。通过对人体感知冷暖的理论分析和用数值模拟方法预测冷应激条件下着装人体的动态热传递过程,分析了人体受冷刺激程度强弱的主要影响因素,可以指导人们在冷应激环境下的如何安全着装,以及可以为相关防护产品的设计、其功能性的评价和优化等提供理论依据。