带你揭秘运动鞋受力分析
nike zoom 原理
nike zoom 原理
Nike Zoom是一种先进的运动鞋科技，它采用了一种特殊的气垫系统来提供卓越的缓震和响应性能。
该科技的原理是利用压缩空气的特性来减轻跑步时的冲击力，并通过弹性材料的反弹性质提供更加有力的推动力。
具体而言，Nike Zoom鞋款中的气垫由特殊材料制成，这种材料可以在压力下压缩并迅速回弹。
当跑步者的脚部着地时，气垫会吸收冲击力并迅速恢复到原始状态。
这种反弹力有助于减少跑步时对脚部和关节的压力，提高跑步的舒适性和效率。
此外，Nike Zoom的气垫系统还具有轻量化的优势。
相比传统的缓震材料，如EVA泡沫，气垫能够提供更好的缓震效果，同时减轻鞋子的整体重量。
这使得运动员能够更加轻松地迅速移动，提高灵活性和速度。
总体而言，Nike Zoom的原理是通过特殊的气垫系统来减轻跑步冲击力，提供更好的缓震和反弹效果，同时保持鞋子的轻量性能。
这种先进的科技使得跑步者能够在训练和比赛中获得更好的运动体验和成绩。
篮球鞋构造对足部力学影响的研究分析
否维持在标准范围内，并且为其提供科学的建议和意 见，以指导、鼓 励的 方 式 落 实 持 续化的 减 肥 规 划。同 时要为其 塑 造 科 学的减 肥 观 念，可以从青少 年的生活 环 境 入手，为其 提 供 多 方监 督的 健 康 环 境，以达 到 控 制体重的目的。
低篮球运动中产生的运动损伤。如果球员长时间穿着不适合自己的篮球鞋进行比赛训练，足底受到的地面冲击力
难以分散开，冲击力过于集中于足底一个部分，可能会导致一系列损伤发生。目前研究篮球鞋对足部力学影响的观
点众多，因此，对其研究现状进行探讨有助于为篮球运动损伤的预防提供科学依据。
关键词：篮球鞋 足部 力学 损伤
biomechanics,2018,34(4):1-23.
running speed and shoe cushioning influence impact
[4] WEI Q, WANG Z, WOO J, et al. Kinetics and perceptionቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
loading and tibial shock in basketball players?[J].
237
２０２１年（第１１卷）第０１期
探索与争鸣
pressure and perceived stability in basketball shoes
学,2011,31(5):49-54.
with soft and hard midsoles[J].Journal of applied bio [6] YANG Y, FANG Y, ZHANG X, et al. Does shoe collar
篮球鞋有个重要的功能就是缓冲减震，鞋垫和中底 是鞋底的主要组成部分，可以改变地面的反作用力。鞋 垫和中底的材料和结 构会 影响其 减 震 功能，进而会改 变运动员的负荷大小、运动模式、生物力学特征等[2]。 Wing-Kai Lam等人在研究中采用了不同中底硬度的两 款 篮 球 鞋 进 行4 种 篮 球 相 关动 作的足 底 压 力分析，发 现更软的中底篮球鞋在完成跑步、冲刺、急停变向、三 步上篮时足底所呈现出现压力相对于较硬中底篮球鞋 更小，而且前足部分更明显，说明采用较软的前足中底 可以有效地减轻前足的高负荷[2]。虽然大多数研究都证 明了更柔软的中底或鞋垫能够有效地降低篮球比赛训 练中相关动作的的足底压力，即较低的峰值压力、负荷 率、压力时间积分值等，但是也要注意较软的中底篮球 鞋 也会 影响三步上 篮时的足部 稳定性，造 成 踝 关节 扭 伤的发生[3]。也有一些学者认为足底压力的改变不会随 着篮球鞋中底和鞋垫硬度的减小而减小，可能一些人 对于不同的鞋适应能力不同，导致了他们表现出来的生
篮球鞋的物理原理
篮球鞋的物理原理篮球鞋作为一种专门用于篮球运动的鞋类产品，其物理原理涉及到多个方面，包括鞋底摩擦力、缓震支撑和鞋身稳定性等。
下面将对篮球鞋的物理原理进行详细阐述。
首先，篮球鞋的鞋底设计是非常重要的一个方面。
在篮球比赛中，球员需要频繁变换方向、快速奔跑和强力跳跃，因此鞋底的摩擦力对于球员的运动表现至关重要。
通常，篮球鞋的鞋底采用橡胶或者特殊的橡胶复合材料制作，以增加鞋底与地面的摩擦力，有利于球员的灵活移动和快速切换动作。
此外，一些篮球鞋还采用了带有多向纹路的设计，以增加鞋底与地面的接触面积，进一步提高摩擦力，有利于球员在比赛中更好地控制自己的动作。
其次，篮球鞋在缓震支撑方面也有着独特的设计。
在篮球比赛中，球员需要频繁地进行跳跃、弯曲和转身等动作，这就需要鞋子具有良好的缓震性能，以减少运动时对于身体的冲击和压力。
因此，很多篮球鞋都采用了气垫、泡沫材料或者减震橡胶等材料制作鞋底，以提供足够的缓震支撑。
一些高端篮球鞋还配备了专门设计的缓震技术，如Nike的Zoom气垫、Adidas的Boost科技等，这些技术能够在球员运动时提供更加舒适和稳定的支撑，有助于减少运动中对于关节和肌肉的伤害。
第三，篮球鞋的鞋身设计也对于其物理原理有着重要的影响。
鞋身是篮球鞋的支撑性结构，它需要在保证足够支撑的前提下，保持足够的灵活性，以适应球员的快速变换动作和突然爆发力。
因此，篮球鞋的鞋身通常采用了高帮、中帮或者低帮的设计，以满足不同球员的需求。
同时，一些篮球鞋在鞋身部分还采用了特殊的材料和结构设计，如加固支撑杆、内置加固片等，以增加鞋身的稳定性，提高球员在比赛中的运动灵活性和稳定性。
最后，篮球鞋的重量也是其物理原理的一个方面。
在篮球比赛中，球员需要频繁进行跳跃、奔跑和变向等动作，因此鞋子的重量会对球员的运动表现产生影响。
过重的鞋子会增加球员的负担和疲劳感，而过轻的鞋子可能会降低球员的稳定性和支撑性。
因此，篮球鞋在设计时需要考虑到重量的平衡，以保证足够的支撑和稳定性的同时，尽可能减轻鞋子的负担，提高球员的运动表现。
弹跳鞋是应用的什么原理
弹跳鞋是应用的什么原理引言弹跳鞋是一种特殊设计的鞋类，它具有独特的反弹和减震效果。
这种鞋子被广泛应用于运动领域，如篮球、高尔夫等。
那么，弹跳鞋是基于什么原理工作的呢？本文将介绍弹跳鞋的原理和如何实现弹跳效果。
弹跳鞋的原理弹跳鞋的原理基于力学原理和材料科学。
它主要由两个关键部分组成：弹性中底和减震材料。
1. 弹性中底弹性中底是指鞋底内部的结构，通常由聚氨酯材料制成。
这种材料具有良好的弹性和回弹性能，能够在受力时迅速恢复原状。
弹性中底的设计使得在运动过程中，脚部能够得到更好的支撑和减震。
当脚部着地时，弹性中底可以迅速收缩并释放大量的能量，从而实现弹跳效果。
2. 减震材料减震材料是指鞋底和鞋面之间的填充材料，常见的材料包括减震胶、气垫等。
这些材料具有较好的弹性和吸震性能，可以有效地减轻运动时对脚部的冲击力。
减震材料的存在可以降低运动中对关节和骨骼的损伤，提供更舒适的穿戴体验。
弹跳鞋的优势弹跳鞋相比传统的运动鞋具有一些明显的优势，主要体现在以下几个方面：•提供更好的减震效果：弹跳鞋在材料和结构设计上都注重减震表现，能够有效地减轻运动时对脚部的冲击力，降低运动损伤的风险。
•增强反弹性：弹跳鞋通过弹性中底的设计，能够迅速释放能量，为运动员提供更高的反弹力，增强运动表现。
•提高运动效率：由于弹跳鞋的减震和反弹效果，运动员在使用弹跳鞋时可以更高效地运动，节省体力消耗，提高运动成绩。
弹跳鞋的应用领域弹跳鞋由于其独特的设计和优越的性能，被广泛应用于各种运动领域。
以下是一些常见的应用领域：1. 篮球运动在篮球运动中，弹跳鞋能够提供更好的减震和反弹效果，帮助运动员在高强度的运动中保护脚部并提高弹跳能力。
一些著名的篮球鞋品牌，如耐克和阿迪达斯，都推出了专门设计的篮球弹跳鞋。
2. 高尔夫球运动在高尔夫球运动中，弹跳鞋可以较好地减轻脚部受力并提供稳定的支撑，使得球手在击球过程中更加舒适和稳定。
一些高端的高尔夫球鞋品牌，如帕萨雷拉和尼克松，也推出了针对高尔夫运动的弹跳鞋款式。
公共基础知识运动鞋基础知识概述
《运动鞋基础知识综合性概述》一、引言在当今社会，运动鞋已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
无论是进行体育运动、日常休闲还是户外活动，运动鞋都为我们的脚部提供了舒适、支撑和保护。
随着科技的不断进步和人们对健康生活的追求，运动鞋的设计和功能也在不断创新和发展。
本文将深入探讨运动鞋的基础知识，包括基本概念、发展历程、核心理论、重要实践以及未来趋势，为读者提供一个全面而深入的了解。
二、运动鞋的基本概念（一）定义运动鞋是专门为各种运动和活动设计的鞋子，其特点是具有良好的支撑、缓冲、稳定性和抓地力，能够保护脚部免受伤害，并提高运动表现。
运动鞋通常由鞋面、鞋底、鞋垫等部分组成，不同的部分采用不同的材料和设计，以满足不同运动的需求。
（二）分类1. 按运动类型分类- 跑步鞋：专为跑步设计，具有良好的缓冲和支撑性能，减轻跑步时对脚部和关节的冲击。
- 篮球鞋：提供良好的稳定性和支撑，以适应篮球运动中的急停、变向和跳跃等动作。
- 足球鞋：鞋底通常有特殊的纹路，以提供良好的抓地力，适合足球运动中的奔跑和踢球。
- 网球鞋：具有良好的侧向稳定性和耐磨性，适合网球运动中的快速移动和急停。
- 其他运动鞋：如羽毛球鞋、高尔夫球鞋、登山鞋等，针对不同的运动特点进行设计。
2. 按功能分类- 减震鞋：通过特殊的鞋底设计和材料，减少运动时对脚部和关节的冲击。
- 稳定鞋：提供良好的稳定性，防止脚部过度内旋或外旋，减少受伤风险。
- 轻便鞋：重量较轻，适合追求速度和灵活性的运动。
- 防水鞋：具有防水功能，适合在潮湿环境中使用。
（三）组成部分1. 鞋面- 材料：常见的鞋面材料有皮革、合成材料、网布等。
皮革鞋面具有良好的质感和耐用性，但透气性较差；合成材料鞋面轻便、耐磨、透气性好；网布鞋面透气性极佳，但耐用性相对较低。
- 设计：鞋面的设计应考虑舒适性、透气性、支撑性和美观性。
一些运动鞋采用特殊的设计，如透气孔、鞋带系统、鞋舌等，以提高穿着的舒适度和性能。
带你揭秘运动鞋的受力分析
• 2. 耐磨性
• 在国内还处于较低消费水平的现阶段，运动鞋的 耐穿性无疑是消费者最关心的，其中除鞋底的耐折性 外，能否耐磨也是耐穿性的决定因素之一。
• 2.1周边磨耗 • 一般情况下，鞋底周边(前掌、中腰、后跟)边缘
向内10～1 5mm是受磨最多的部位，但其受磨程度小 于鞋头和后跟。其原因是，大拇指、小拇指和脚跟三 点是主要的受力部位。 • 2.2 鞋头磨耗 • 鞋头受磨程度小于后跟，鞋头外侧受磨小于鞋头 内侧。其原因是，走路或跑步时，都是后跟先着地， 脚提离地面时，大拇指最后提起且向前推进并产生摩 擦力。 • 2.3 后跟磨耗 • 后跟是受磨耗的主要部位，据统计：80% 以上 人的脚是以脚后跟外侧先着地，又因脚在起步、落地 时，均是朝向内心偏移，所以其外侧受磨程度大于内 侧。
• 2.4 耐磨设计
• 根据以上的受磨分析，一些受磨功能要求高的运动鞋 (如：球鞋)，就须选用耐磨性能好的橡胶做大底，如采用 意大利超强耐磨的vibra 橡胶底。或者在鞋头内侧和后跟 外侧，特意设计耐磨的橡胶贴片，目前最佳的测试方法是 以SATRA TM1 74-94进行DIN测试评估。
• 3.止滑性
• 1.耐曲挠性
• 运动鞋的耐折性是消费者优先考虑的要素，也是 国内质量监督部门十分注重的一个物性指标，其测试 方法是GB /T3903.1—1994的国家标准，在鞋底跖趾 关节处割口5mm长，以每秒约4次的折挠频率进行测 试，要求极其苛刻。所以，鞋底设计生产时，应考虑 鞋底弯折沟的厚度和底材的韧性。一般弯折沟的设计 均以圆弧形为主，可避免应力集中，起分散弯折力和 延伸力的作用，同时，在弯折沟背面应以加强筋的方 式加厚至2.0mm以上。
【文献综述】鞋受力的有限元分析
学者 Jason Tak-Man Cheung, Ming Zhang[10]使用基于统计的有限元方法，来进行足 部矫正器压力释放的参数设计。在本文中，有限元法和田口法被用来鉴定 5 种不同设 计因素（拱形，鞋垫和中底的厚度、鞋垫和中底的刚度）对于足部矫正器在峰值足底 压力释放上的灵敏度。从有限元分析预测中，学者发现定制模型的形状是减少峰值足 底压力的最重要设计因素。
文献综述
工程力学
鞋受力的有限元分析
1 前言
鞋子作为人们日常生活不可缺少的装备之一，其重要性不言而谕。当人在行走或 者运动的过程中，鞋子作为足部和地面（外界）接触的缓冲层，起到保护足部甚至提 升运动能力的作用。特别的，对于一些病人，如患有糖尿病和周围神经病变，或者做 过跖骨截骨手术以及其他足部手术的人，鞋子的设计尤其重要，这可以帮助他们预防 足部并发症的产生。不管怎样，减小峰值足底压力，是鞋设计的一个主要原则。而鞋 大底、中底和鞋垫的材料、形状、厚度是影响峰值足底压力降低的几个因素。过去， 在有限元分析法完善之前，人们只能根据临床实践和实验的统计数据来进行鞋的设 计；而如今有限元分析方法日渐成熟，它能提供一种有效的计算框架来研究各种设计 的表现，免去了进行实验的种种限制和不方便。
4 小结（阐述该课题的发展动向和趋势）
随着鞋科技的进步发展，鞋的设计与生物力学的研究越来越紧密。比如运动鞋的 设计，其核心技术主要体现在材料和结构方面，材料决定性能，结构决定功能。因此 对于鞋的设计来说，高新材料的研究越来越重要。另一方面，对于鞋的结构设计，有 限元分析显示出越来越明显的优势。当有限元方法用于生物力学研究时，鞋受力的边 界条件，以及材料的不均匀性便得到了解决。
运动鞋研究概况
＼ ＿
１５ 年 ， 俄 勒 冈 大 学 商 科 专 业 学 生 、 赛 跑 运 动 员 菲 ９８
尔 ・ 耐特 和他 的教练 比尔 ・ 鲍尔 曼 ，对 美国人使 用的跑步
鞋 的笨 拙 大 为 不 满 。他 们 于 １６ 年 成 立 一 家 公 司 ， 销 售 鲍 ９４
敏 的神经 与丰 富的血管 。人的足底 ，存 在着几 乎所有体 内
广 墼！量 ＿ ］
穆 道 魁
（ 宁对 外经 贸学院体 育工作 部 ，辽 宁 大连 Ｉ６ ５ ） 辽 ０ ２ １
摘 要：足 部在运 动 中承 受着 巨大的重量和 运动冲 力。运动鞋 是运 动中最重要 的 器械 之一 ，随着运动 生物 力学研 究方 法
的不 断创新 ，人 们对运 动鞋 在预 防运动损 伤的 力学机制研 究不断 深入 ，更加 明确 了运 动鞋对预 防运动损伤 的积极作 用。 本文综述 了运 动鞋 的发展 、运 动鞋 与运 动损 失的相互 关 系，以期 为这 方 面的研 究者提供 参考 。 关键 词 ：足 ；运动 鞋 ；运动 生物 力学；运动损伤
足部所承受 的地面 反作用力更能 高达 体重的７ 。并且着地 倍 时足底 所受到 的冲击 力与损伤 之间 的关系 已经 被确立 ，因
此 ，如 果 在 运 动 中 ， 不 能 合 理 的 利 用 这 些 力 ， 就 会 对 人 体
造 成伤 害 。
１ １ 年 ，美 国橡 胶公司 橡胶鞋 业部生 产 了３ 种 不 同品牌的 ９３ Ｏ 产 品 ， 这 家 公 司 想 将 这 些 品 牌 结 合 在 一 起 。 １７ 年 ， ９９ Ｓ ｒ ｄ ｉ ｅ ｔ ｉｅ Ｒ ｔ 公司获得 了Ｋ ｄ 商标 品牌。而从科学与 时尚两 ｅｓ 方 面促 成运 动 鞋 大规 模 生 产 ，主 要应 归 功于 俄勒 冈 的菲 尔 ・耐 特 （ ｈ ｌ ｝ ｉ ｈ ） 和 比 尔 ・鲍 尔 曼 （ ｉ １ Ｐ ｉ （ ｇｔ ｎ Ｂｌ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
•
• 在进行篮球运动时常常有急停、急转动作，此时要求 运动鞋(如：蓝球鞋)具有较高止滑性，否则，不仅会引起 一场精采赛事的失利，还可能会造成运动员受伤。然而， 在鞋底其他方面条件不变的条件下，耐磨耗性和止滑性却 是成反比的，耐磨耗性越好，就意味着止滑性下降;止滑 愈佳，则其耐磨性就差。所以应通过大量的测试对比，找 到耐磨耗性和止滑性最佳的结合点，来进行设计生产。当 然，还要从运动鞋的功能上去考虑鞋底纹路的设计，从而 确定耐磨耗性和止滑性之间的最佳平衡点。
带你揭秘运动鞋的受力分析
• 众所周知，鞋底与鞋面不同之处，就是它要承载 一个人全身的体重，在跑步等快速运动时，甚至 要受到约2～4倍体重的压力。不仅如此，还要求 它能具备耐磨性、避震性、弹性、防滑性、抗扭 伤性、舒适透气性，软硬度适宜，重量轻和耐挠 曲等功能。那么如何才能达到这么多的要求呢?这 就必须要求制鞋从运动鞋的定位上进行受力分析， 通过检测分析手段，为鞋底设计提供依据。琦顺 品牌小编现就运动鞋几个主要性能对鞋底受力的 影响进行分析，供业界人士参考。
• 1.耐曲挠性
• 运动鞋的耐折性是消费者优先考虑的要素，也是 国内质量监督部门十分注重的一个物性指标，其测试 方法是GB /T3903.1—1994的国家标准，在鞋底跖趾 关节处割口5mm长，以每秒约4次的折挠频率进行测 试，要求极其苛刻。所以，鞋底设计生产时，应考虑 鞋底弯折沟的厚度和底材的韧性。一般弯折沟的设计 均以圆弧形为主，可避免应力集中，起分散弯折力和 延伸力的作用，同时，在弯折沟背面应以加强筋的方 式加厚至2.0mm以上。
• 2. 耐磨性
• 在国内还处于较低消费水平的现阶段，运动鞋的 耐穿性无疑是消费者最关心的，其中除鞋底的耐折性 外，能否耐磨也是耐穿性的决定因素之一。
• 2.1周边磨耗 • 一般情况下，鞋底周边(前掌、中腰、后跟)边缘
向内10～1 5mm是受磨最多的部位，但其受磨程度小 于鞋头和后跟。其原因是，大拇指、小拇指和脚跟三 点是主要的受力部位。 • 2.2 鞋头磨耗 • 鞋头受磨程度小于后跟，鞋头外侧受磨小于鞋头 内侧。其原因是，走路或跑步时，都是后跟先着地， 脚提离地面时，大拇指最后提起且向前推进并产生摩 擦力。 • 2.3 后跟磨耗 • 后跟是受磨耗的主要部位，据统计：80% 以上 人的脚是以脚后跟外侧先着地，又因脚在起步、落地 时，均是朝向内心偏移，所以其外侧受磨程度大于内 侧。
• 2.4 耐磨设计
• 根据以上的受磨分析，一些受磨功能要求高的运动鞋 (如：球鞋)，就须选用耐磨性能好的橡胶做大底，如采用 意大利超强耐磨的vibra 橡胶底。或者在鞋头内侧和后跟 外侧，特意设计耐磨的橡胶贴片，目前最佳的测试方法是 以SATRA TM1 74-94进行DIN测试限于鞋面，鞋底同样也要求有透气性。因为
在正常穿用运动鞋时，人足部皮肤的温度可达到34～35℃ ;而 在激烈运动时，其温度将达到43～49℃ ;此外，大底纹路设计 越粗糙、愈复杂，与地面摩擦力就愈大，热度也愈高。因此， 鞋底透气性的设计是非常必要的，但同时要考虑其防水性，一 般是在气窗处涂抹一层能透气的防水胶，或采用美国wL.GORE 公司的GORE—TE×材料。 • 5.支撑力 • 支撑力是一个比较复杂的问题，具体说就是通过运动鞋紧 缩厚实的设计，来保证脚对人体强有力的支撑。这种紧缩的设 计，可以克服脚向四周分散力量，从而保证向上的支撑力。一 般采用硬支撑片(如TPU片)从鞋腰延伸至后跟，插人中底或在 大底与中底之间，对人脚起平稳支撑、固定的作用，也可防止 运动中的扭伤。