1、logo主要內(nèi)容： 1 足的生物力學研究足的生物力學研究 2“ 足一鞋足一鞋”的生物力學研究的生物力學研究 3國際品牌運動鞋的生物力學核心技術國際品牌運動鞋的生物力學核心技術 4國內(nèi)品牌運動鞋核心技術的生物力學研國內(nèi)品牌運動鞋核心技術的生物力學研究究logo1 足的生物力學研究足的生物力學研究11足的形態(tài)與結(jié)構(gòu)分析足的形態(tài)與結(jié)構(gòu)分析12足的運動學測量分析足的運動學測量分析13足的動力學測量分析足的動力學測量分析14足的生物力學建模研究足的生物力學建模研究基于CAD計算機輔助設計并結(jié)合數(shù)字化技術的腳型測量系統(tǒng) Siegler:人體踝關節(jié)和距下關節(jié)的三維運動學特征 Sammarco:踝關節(jié)在背屈和

2、內(nèi)翻動作中的運動學特征 Root:提出了足部形態(tài)結(jié)構(gòu)影響足部運動功能的觀點 復印技術,通過記錄即時壓力曲線，并獲得足底壓力分布的運動圖像技 借助于數(shù)值建模和有限元分析，不僅可以研究十分復雜的足部結(jié)構(gòu)與功能，而且，可以分析足運動的生物力學原理和運動損傷機理。 2 足一鞋的生物力學研究足一鞋的生物力學研究21“足一鞋足一鞋”界面與足健康的生物力學研究界面與足健康的生物力學研究22“足一地足一地”界面與足健康的生物力學研究界面與足健康的生物力學研究 不同的運動鞋，通過鞋的中底材料及其鞋底結(jié)構(gòu)進行能量吸收與釋放，以緩沖足底所受的撞擊力并保護足健康。Shorten等認為，柔性緩沖系統(tǒng)可以延長足底撞擊力的

3、作用時間以減小力值，更重要的是，可以增大足底受力面積以減小壓強。 Skang應用非線性有限元分析，研究了不同的鞋跟墊材料對足底沖擊波的吸收能力，發(fā)現(xiàn)用二階非線性“應力一應變”曲線能準確地描述這些制鞋材料，肯定了有限元法在設計具有特殊功能的鞋類中起到的關鍵作用。 Morlock等的研究肯定了減小足底壓力有助于降低運動性足損傷。 Claire等的研究指出，足底各部位的壓力分布相對平均，可以有效降低足運動傷害，并可以對鞋尤其是運動鞋的功能設計提出關鍵要求。3國際品牌運動鞋的生物力學核心技術國際品牌運動鞋的生物力學核心技術31模擬裸足模擬裸足 裸足行走及運動可以同時訓練足部的大、小肌肉群，尤其是足底肌

4、肉群。足部大、小肌肉群的同步訓練有利于減少運動性足損傷，已經(jīng)得到“振動臺訓練”實驗的支持。模擬裸足的生物力學依據(jù)已被學界肯定，其概念也早已被運動鞋制造商充分運用。 具有較強的小肌肉群支持的踝關節(jié)，在運動中產(chǎn)生的關節(jié)內(nèi)力(圖右)遠遠小于只有大肌肉群支持的踝關節(jié)(圖左)。 32能量回歸能量回歸 運動鞋能量回歸的原理是：落地緩沖階段鞋底產(chǎn)生形變以儲存能量，離地蹬伸時該能量部分回歸給人體。 EMA(energy management athletics)的設計理念，是基于鞋中底前、后掌位置的兩個彈性懸空設計，因為懸空，可以大形變，進而在鞋底形變時儲存大能量。 PB(Power Bounce)的設計理念

5、是通過鞋底材料的改進實現(xiàn)能量回歸。該設計的鞋中底材料為EVA膨脹混合物，在緩慢受力過程中，這些材料表現(xiàn)得非常柔軟，在快速受力過程中，又體現(xiàn)得非常具有彈性。 33足跟控制足跟控制 Adidas率先提出的GCS地面控制系統(tǒng)，已經(jīng)成功地應用于跑鞋的后掌部。在落地支撐時，鞋后掌部能隨鞋所受到的沖擊力而產(chǎn)生適當?shù)乃揭苿印?Nike的“shox”籃球鞋是基于汽車懸掛系統(tǒng)開發(fā)的IST獨立懸空技術，其獨立的形變單元體，在緩沖時提供較柔韌而穩(wěn)定的支撐，蹬伸時提供較彈性而堅固的支撐。 比較裸足和穿鞋狀態(tài)下的跑步特征可以發(fā)現(xiàn)，裸足時踝關節(jié)的外翻較小，穿鞋狀態(tài)下的足外翻則非常明顯，對踝關節(jié)造成損傷。34緩震減震緩震

6、減震材料減震材料減震 ： 國際一線品牌運動鞋普遍采用的是加熱壓縮的EVA(乙烯樹脂醋酸纖維)發(fā)泡橡膠混合物質(zhì)，其特點是質(zhì)量輕、彈性好。高密度PU(聚氨基甲酸乙脂)材料也常被用在后掌的中底夾層 結(jié)構(gòu)減震：結(jié)構(gòu)減震：主要是中底夾層采用“囊”結(jié)構(gòu)，最經(jīng)典的是Nike的Air氣囊技術，其技術原理是將加壓的氣體壓縮進PU聚亞安脂材料制成的囊內(nèi) 。 Adidas智能籃球鞋在減震技術上獨樹一幟，其鞋后跟的磁性傳感器能感受壓力的變化，并將壓力的變化傳送到智能鞋的“大腦”微處理器中，微處理器則依據(jù)壓力的大小及變化來判斷運動鞋的減震程度是否適宜，然后，由馬達驅(qū)動的電纜系統(tǒng)將調(diào)整運動鞋的減震部分，使鞋的中底根據(jù)需要

7、變得更軟或更硬。 35 回歸自然回歸自然 回歸自然的跑鞋就是裸足。Stiff等的研究指出，運動鞋會降低足的本體感受功能，進而導致足損傷不降反升。裸足跑則能使人產(chǎn)生本能適應，將落地時的沖力大部分傳遞至肌肉組織，而鞋中的應力卻易傳遞至足底腱膜。 4國內(nèi)品牌運動鞋核心技術的生物力學研究國內(nèi)品牌運動鞋核心技術的生物力學研究 近年來，國內(nèi)的品牌運動鞋制造商在實驗室建設和高技術應用等方面都取得了長足的進步，但這些領域的每一項進步，都與生物力學有關。李寧運動鞋的主要技術是使用BUONCE反彈技術來掌控籃球鞋前掌部位的反彈，使用CUSHION緩沖墊技術來實現(xiàn)慢跑鞋和籃球鞋后跟部位的減震?！袄顚幑钡慕Y(jié)構(gòu)緩震技術則是自主研發(fā)的核心技術，其原理是利用拱形的受壓變形實現(xiàn)有效的分壓、緩震及反彈 安踏運動鞋的主要技術是芯技術、足弓避震系統(tǒng)、動力旋轉(zhuǎn)軸、中底支撐穩(wěn)定技術、前后套穩(wěn)定系統(tǒng)和抱緊系統(tǒng)等，其中又以芯技術和足弓避震系統(tǒng)為核心。 結(jié)語結(jié)語運動鞋的新概念和新技術日新月異，有些概念還只是商業(yè)炒作，缺乏必要的生物力學原理分析，有些技術還因為商業(yè)機密封存在實驗室。但運動鞋的生物力學研究前景廣闊，將成為國內(nèi)、外運動生物力學研究的熱點領域。綜觀國內(nèi)、外品牌運動鞋，其關鍵技術都體現(xiàn)在鞋底科技上，國際一線品牌運動鞋的關鍵技術主要是緩震減震、能量回歸