運(yùn)動(dòng)鞋鞋底受力性能分析

　　眾所周知，鞋底受力的影響進(jìn)行分析，供業(yè)界人士參考。

　　1.耐曲撓性

　　運(yùn)動(dòng)鞋的耐折性是消費(fèi)者優(yōu)先考慮的要素，也是國(guó)內(nèi)質(zhì)量監(jiān)督部門十分注重的一個(gè)物性指標(biāo)，其測(cè)試方法是GB /T3903.1—1994的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在鞋底跖趾關(guān)節(jié)處割口5mm長(zhǎng)，以每秒約4次的折撓頻率進(jìn)行測(cè)試，要求極其苛刻。所以，鞋底設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)考慮鞋底彎折溝的厚度和底材的韌性。一般彎折溝的設(shè)計(jì)均以圓弧形為主，可避免應(yīng)力集中，起分散彎折力和延伸力的作用，同時(shí)，在彎折溝背面應(yīng)以加強(qiáng)筋的方式加厚至2.0mm以上。

　　2. 耐磨性

　　在國(guó)內(nèi)還處于較低消費(fèi)水平的現(xiàn)階段，運(yùn)動(dòng)鞋的耐穿性無疑是消費(fèi)者最關(guān)心的，其中除鞋底的耐折性外，能否耐磨也是耐穿性的決定因素之一。

　　2.1周邊磨耗

　　一般情況下，鞋底周邊(前掌、中腰、后跟)邊緣向內(nèi)10～1 5mm是受磨最多的部位，但其受磨程度小于鞋頭和后跟。其原因是，大拇指、小拇指和腳跟三點(diǎn)是主要的受力部位。

　　2.2 鞋頭磨耗

　　鞋頭受磨程度小于后跟，鞋頭外側(cè)受磨小于鞋頭內(nèi)側(cè)。其原因是，走路或跑步時(shí)，都是后跟先著地，腳提離地面時(shí)，大拇指最后提起且向前推進(jìn)并產(chǎn)生摩擦力。

　　2.3 后跟磨耗

　　后跟是受磨耗的主要部位，據(jù)統(tǒng)計(jì)：80% 以上人的腳是以腳后跟外側(cè)先著地，又因腳在起步、落地時(shí)，均是朝向內(nèi)心偏移，所以其外側(cè)受磨程度大于內(nèi)側(cè)。

　　2.4 耐磨設(shè)計(jì)

　　根據(jù)以上的受磨分析，一些受磨功能要求高的運(yùn)動(dòng)鞋(如：球鞋)，就須選用耐磨性能好的橡膠做大底，如采用意大利超強(qiáng)耐磨的vibra 橡膠底。或者在鞋頭內(nèi)側(cè)和后跟外側(cè)，特意設(shè)計(jì)耐磨的橡膠貼片，目前最佳的測(cè)試方法是以SATRA TM1 74-94進(jìn)行DIN測(cè)試評(píng)估。{page_break}

　　3.止滑性

　　在進(jìn)行籃球運(yùn)動(dòng)時(shí)常常有急停、急轉(zhuǎn)動(dòng)作，此時(shí)要求運(yùn)動(dòng)鞋(如：藍(lán)球鞋)具有較高止滑性，否則，不僅會(huì)引起一場(chǎng)精采賽事的失利，還可能會(huì)造成運(yùn)動(dòng)員受傷。然而，在鞋底其他方面條件不變的條件下，耐磨耗性和止滑性卻是成反比的，耐磨耗性越好，就意味著止滑性下降;止滑愈佳，則其耐磨性就差。所以應(yīng)通過大量的測(cè)試對(duì)比，找到耐磨耗性和止滑性最佳的結(jié)合點(diǎn)，來進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)。當(dāng)然，還要從運(yùn)動(dòng)鞋的功能上去考慮鞋底紋路的設(shè)計(jì)，從而確定耐磨耗性和止滑性之間的最佳平衡點(diǎn)。

　　4.透氣性

　　透氣性不僅只限于鞋面，鞋底同樣也要求有透氣性。因?yàn)樵谡４┯眠\(yùn)動(dòng)鞋時(shí)，人足部皮膚的溫度可達(dá)到34～35℃ ;而在激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，其溫度將達(dá)到43～49℃ ;此外，大底紋路設(shè)計(jì)越粗糙、愈復(fù)雜，與地面摩擦力就愈大，熱度也愈高。因此，鞋底透氣性的設(shè)計(jì)是非常必要的，但同時(shí)要考慮其防水性，一般是在氣窗處涂抹一層能透氣的防水膠，或采用美國(guó)wL.GORE公司的GORE—TE×材料。

　　5.支撐力

　　支撐力是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，具體說就是通過運(yùn)動(dòng)鞋緊縮厚實(shí)的設(shè)計(jì)，來保證腳對(duì)人體強(qiáng)有力的支撐。這種緊縮的設(shè)計(jì)，可以克服腳向四周分散力量，從而保證向上的支撐力。一般采用硬支撐片(如TPU片)從鞋腰延伸至后跟，插人中底或在大底與中底之間，對(duì)人腳起平穩(wěn)支撐、固定的作用，也可防止運(yùn)動(dòng)中的扭傷。

　　6.避震性

　　人在負(fù)重的狀態(tài)下徒步行走，每公里約走600～700步。這就意味著每步行一公里，一只腳要承受600～700次的重力沖擊，若是激烈運(yùn)動(dòng)，則其沖擊力就更大。有人做過統(tǒng)計(jì)，一個(gè)人在跑步時(shí)，腳觸地的瞬間，受到地面的沖擊力將達(dá)到人體重量的2～4倍。如果鞋沒有良好的減震系統(tǒng)來緩解這種沖擊，一定會(huì)使雙腳感到疲憊不堪，還會(huì)對(duì)大腦造成沖擊。一般情況下，采用具有一定彈性的中底(如EVA、PU)或在大底后跟嵌入具有彈性的墊片(如EVA、PU)，以減少?zèng)_擊力。同時(shí)，可以達(dá)到能量回輸?shù)男Ч?能量回輸是指鞋底在沖擊到地面之后，借由受壓變形的彈性體將動(dòng)能吸收，稍后，在它離地之前，因彈性體形狀的回復(fù)而將能量還給穿著者，使穿著者跑得更快、跳得更高)。

　　7.抗扭傷性

　　人的腳是由2 6塊骨骼組成。人的行走過程是一個(gè)很復(fù)雜且科學(xué)的骨骼和肌肉協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的過程，腳從觸地到抬離地面，受到一個(gè)向上的沖力和向前的摩擦力，在腳觸地的瞬間，受到一個(gè)很大的沖力，在抬離地面前，需要對(duì)地面施加一定作用力以得到向前的摩擦力。在這一過程中，分析人腳的運(yùn)動(dòng)過程是這樣的：80% 以上人的腳是以腳后跟外側(cè)先著地，此時(shí)腳后跟軸線略向外偏斜，著地時(shí)腳受到一個(gè)很大的沖力，它自然地向內(nèi)翻轉(zhuǎn)，以分散地面沖擊造成的對(duì)腳關(guān)節(jié)的傷害，最后腳后跟軸線從向外偏斜位置轉(zhuǎn)到垂直地面位置;在抬離地面前，各相關(guān)肌肉群及關(guān)節(jié)收縮緊張，以提供對(duì)地面的作用力，此時(shí)腳后跟軸線由垂直地面位置又轉(zhuǎn)到外斜位置，以提供作用力。在這一過程中，通常會(huì)出現(xiàn)兩種情況：過度翻轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)不夠。如果腳落地后向內(nèi)翻轉(zhuǎn)時(shí)，腳后跟軸線過了垂直面向內(nèi)斜，那么在腳離地時(shí)，它來不及調(diào)整到外斜位置，使肌肉骨骼未能做好充分準(zhǔn)備，易造成運(yùn)動(dòng)扭傷 為了克服腳弓下塌的扁平足易出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)扭傷的問題，鞋底一般設(shè)計(jì)成雙密度的彈性體，在鞋底后跟內(nèi)側(cè)位置，設(shè)計(jì)一相對(duì)密度高的材料，以抵抗人腳過度翻轉(zhuǎn)而造成的扭傷。另一種情況是常發(fā)生在高腳弓的人身上的翻轉(zhuǎn)不夠的現(xiàn)象。由于高腳弓人的腳關(guān)節(jié)一般比較僵硬，在腳落地時(shí)，往往不能完全翻轉(zhuǎn)到垂直位置，不足以化解地面對(duì)腳及各關(guān)節(jié)的沖擊，而易造成扭傷，有此類腳的人，往往在其整個(gè)鞋外側(cè)，磨損比較厲害，后跟避震好和符合腳型的鞋楦是其最佳的選擇。當(dāng)然，也可從結(jié)合鞋墊的設(shè)計(jì)上，來增強(qiáng)抗扭力和減輕疲勞感。