慢跑鞋生物力學性能評價指標體系的建立.pdf

1、鞋是民族歷史文化的產物，運動鞋的重要性也隨著社會的進步與日俱增，通過性能指標監(jiān)控反饋的信息來提高運動鞋的科技含量，是通用的、行之有效的設計模式，設計科學的運動鞋性能檢測系統(tǒng)在全民健身方面和競技體育方面都有重要意義，為運動鞋質量監(jiān)測與評價提供理論依據，為中國運動鞋制造業(yè)的發(fā)展提供新思路。 針對目前國家關于運動鞋性能評價的檢測標準僅限于對鞋耐穿程度的原始階段，本項目欲通過對運動項目的特征分析從而確定此專項運動鞋的各項性能指標，并以慢

2、跑運動鞋為例，確定能正確反映運動鞋性能的指標及測量方法，嘗試建立運動鞋生物力學性能的評價體系。 在前人研究的基礎上，從運動生物力學角度出發(fā)，分析長跑項目特征、技術要求，根據足部常見運動損傷等，總結出慢跑鞋應具有的性能；應用專家調查法、層次分析法，建立慢跑鞋生物力學性能評價指標體系。利用電動跑臺、心肺功能綜合測試系統(tǒng)、心率實時遙測系統(tǒng)、足底壓力測試系統(tǒng)、三維測力臺等儀器對受試者穿不同慢跑鞋運動進行整合測試研究，根據人鞋整合實驗，對

3、慢跑鞋的減震性能、足部控制、耗能性能、止滑性能、透氣性能、足底壓力等進行深入分析。 本研究結論如下： (1)根據運動技術專項設計專項運動鞋，是研發(fā)慢跑鞋以及其它專項運動鞋的思路。通過對長跑技術特征分析，初步確定評價慢跑鞋生物力學性能的指標，把專項慢跑鞋的性能按耐穿性(耐折、耐磨、剝離強度、粘合強度)、安全保護性(防滑、足部控制、足底最大壓強與體重比)、舒適性(減震、透氣、吸放濕、鞋底厚度)以及運動專項性(耗能少、鞋尖翹度

4、、足底前掌壓力所占百分比)分類。 (2)在慢跑鞋生物力學性能指標的權重的確定上，采用了系統(tǒng)的分析方法一層次分析法，構建了慢跑鞋生物力學性能評價體系。準則層所確定的4項指標中，其權值由大到小的排序依次為：運動鞋的舒適性(0.450)、安全保護性(0.291)、運動專項性(0.162)、耐穿性(0.097)。 (3)對慢跑鞋重要的性能指標分析，得到如下幾點：慢跑鞋減震性能測試與評價的主要指標是整足最大應力值、后跟區(qū)極大應力值

5、、足受力平均值；足部控制可用前掌與極后跟大應力差值及足內、外翻的程度評價；耗能性可作為評價慢跑鞋優(yōu)劣的重要指標，質量是影響慢跑鞋耗能性的主要因素；運動后的鞋內溫度(內、外溫差)可反映慢跑鞋的透氣性能；鞋底的防滑性能用鞋底與路基的動摩擦系數和靜摩擦系數大小來表示；腳局部受到的最大壓強可反映運動鞋內底設計的優(yōu)劣。實驗證明，用以上多種方法和指標來測評慢跑鞋是有效的，可以為今后運動鞋生物力學研究在方法上提供借鑒。對運動鞋科研人員提出以下建議：

6、 (1)影響運動鞋性能的因素很多，本研究是以慢跑鞋為例構建評價體系，建議后人利用此方法建立其他專項運動鞋性能評價體系，使研究具有繼承性，完善運動鞋生物力學性能評價體系。 (2)運動鞋各性能之間可能會互相影響，例如，鞋的減震性能也是影響耗能性的重要因素，一般減震性能好的慢跑鞋耗能多，因此，設計慢跑鞋減震性能的同時也應關心鞋的耗能等其他性能情況，鞋子的設計與評價則要考慮運動專項的需求，尋求運動鞋性能的總體最優(yōu)化。 (3