带你揭秘运动鞋的受力分析
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。
用波特的“五力”模型全面分析耐克和阿迪达斯
从20世纪70年代开始，耐克就从一家产品导向的公司逐渐转变为一家市场导向的公司。它在全球范围内运营，在公司内部设计高技术和高品质的产品，在低成本的国家生产，再成功地通过营销建立起作为青少年亚文化标志的品牌。耐克的独特资源包括专利产品和商标、品牌声誉，公司文化和公司独特的人力资产。
2， 替代品的威胁：某一行业有时常会与另一行业的企业处于竞争的状况，其原因是这些企业的产品具有相互替代的性质。替代产品的价格如果比较低，它投入市场就会使本行业产品的价格上限只能处在较低的水平，这就限制了本行业的收益。本行业与生产替代产品的其它行业进行的竞争，常常需要本行业所有企业采取共同措施和集体行动。
首先，这个领域存在较高的进入壁垒。美国运动鞋产业由“不用工厂生产”的品牌型公司组成，大公司在广告、产品开发以及销售网络、出口方面都更有成本优势。更重要的是，品牌个性与消费者忠诚度都给潜在的进入者设置了无形的屏障。
其次，供应商的议价能力较弱。因为大多数运动鞋产业的投入都是同质的，特别是在耐克发起了外购浪潮后，超过90％的生产都集中在低工资、劳动力远远供过于求的国家。
5， 现有竞争者之间的竞争：这种竞争力量是企业所面队的最强大的一种力量，这些竞争者根据自己的一整套规划，运用各种手段（价格、质量、造型、服务、担保、广告、销售网络、创新等）力图在市场上占据有利地位和争夺更多的消费者，对行业造成了极大的威胁。“其它利益相关者”是管理学家弗雷曼建议加到波特的竞争模型中去的。这些利益相关者是政府、工会、地方社区、借贷人、贸易组织、股东、特殊利益集团。其中，政府的作用力最大。
【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。
运动鞋球鞋技术解析
运动鞋球鞋技术解析Aa3(adidas)一种当运动鞋接触地面，将产生的能量吸收、储存，然后反馈给穿着者的缓震系统。
一般是由一种化合物结合特殊成型材料(聚亚安酯)嵌入一种楔型的结构提供这种功能。
这个楔形结构(就像是个U型的夹子)是能量回馈的要素。
当脚踝受到冲击，它会和在脚踝处的缓震材料一起受压变形。
这时，那些缓震材料已经吸收了冲击的能量，而这个楔形结构也已储存好了能量。
当这些受压部位从脚踝到脚尖过渡时，楔形结构开始张开，释放出储存好的能量，推进双脚前进。
ABZORB(New Balancel美国专利研发的吸震材质，使吸震的安全性更加完整；ABZORB能吸收99％以上的地面反作用力，避免脊椎、膝盖、脚踝等受到不当的地面反作用力挤压，造成运动伤害。
同时，将吸收的反作用力转换成下一步运动的推进力，帮助节省体骓，在各种运动场合都能发挥优异性能。
ACTEV A(New Balance)可以说是EV A中底技术的升级版，可以将鞋子受到外力而产生形变后的缓冲力增强到最大化，最大程度地起到缓冲和保护的作用。
adidas 1(adidas)世界上第一双智能鞋，2005年3月诞生，为全球的运动商品带来了一个新纪元。
有着杰出的感知、理解和适应能力，能够帮助运动员决定什么功能是最需要的。
鞋后跟的磁性传感器能感觉到压力水平的变化。
这种压力水平的大小会被传送到智能鞋的“大脑”——微处理器中，微处理器会依据压力水平的大小来判断鞋的减震程度是否适宜，然后，由马达驱动的电缆系统会调整鞋的减震部分，使鞋根据需要变得更软或考更硬。
adiPRENE(adidas)由具有橡胶涂层的泡沫构成的缓震系统，提供长时间的稳定性和保护性，基本上都位于鞋跟部位。
AF1(Nike)即Air Force 1，是NIKE公司最先设计的专业篮球鞋，它的面世使NIKE公司一举成为世上研发能力最强的篮球鞋生产商，迄今为止已经走过了近1／4个世纪。
Air(Nike)是一种专业气垫，它主要是采用一种氨酯材料制成。
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
运动鞋的生物力学分析
运动鞋的生物力学分析班级：本硕121 姓名：孟宪章学号：5702112111摘要：运动鞋科技的每一项进步都离不开生物力学研究。
无论国际品牌Nike和Adidas，还是以李宁为代表的国内一线品牌，其核心技术的创新都必须遵循人体运动的生物力学原理。
足的结构与力学功能问题、“足—鞋—地”相互作用的力学问题、鞋体材料与结构的运动功效问题以及足的骨结构生物力学模型问题，一直以来都是运动鞋生物力学研究的主题。
国内外的品牌运动鞋的核心技术也都大同小异，主要是：模拟裸足、足跟控制、缓震减震。
能量回归。
1 足的生物力学研究足作为下肢的末端环节，通过直接或间接与外界接触，并发生力的相互作用，从而改变人体的运动状态。
因此，足的结构与运动功能的生物力学问题是运动鞋生物力学研究的基础。
足的生物力学研究主要涉及足的结构与形态分析、足的运动学测量分析、足的动力学测量分析和足的生物力学建模分析。
1．1足的形态与结构分析足的形态与结构测量，借助了现代影像技术及电子技术，如三维足部扫描系统、X光、CT和MRI动态扫描系统等都早已运用于不同功能运动鞋的设计与制作。
基于CAD计算机辅助设计并结合数字化技术的脚型测量系统，则使脚型测量更加简单快捷，个性化运动鞋的设计已变得十分方便。
1．2足的运动学测量分析Siegler等研究了人体踝关节和距下关节的三维运动学特征，提出的重要结论对认识踝关节、距下关节以及在旋转、内翻等足运动过程中的作用具有指导意义。
Sammarco利用瞬时旋转中心的方法考察了踝关节在背屈和内翻动作中的运动学特征。
EIlgsbe利用有限螺旋轴法研究了跟距关节的三维运动学特征。
Root等不仅提出了足部形态结构影响足部运动功能的观点，而且，采用三维影像技术研究了足的运动学特征，为足的运动学测量分析提供了理论与方法基础。
1．3足的动力学测量分析Vlorton是最早利用复印技术记录足部压力分布的学者，他所设计的运动图像技术，其原理是利用橡胶的弹性把压力转换为相应比例的变形。
利用五力模型分析我国运动鞋业所面临的竞争态势
利用五力模型分析我国运动鞋业所面临的竞争态势现有竞争者力量：耐克、阿迪达斯、匡威等国际一线品牌及二线品牌基本垄断了我国运动鞋一线市场，国内一线品牌李宁、安踏、鸿星尔克也占据了相当一部分的市场，二线品牌康威、特步等也只能勉强分一杯羹。
很多运动鞋企业都将这个阶段的品牌战略锁定在主攻品牌认知上，而由明星代言无疑是实现品牌认知最快捷的路线。
行业专家指出，运动鞋生产门槛低、技术与市场运作已相当成熟和透明。
高端市场国际品牌地位难以撼动。
以阿迪达斯和耐克为主的国际品牌在高端市场上是风光无限，拥用高度的品牌认知度和大批忠实的消费群。
在慢跑鞋、网球鞋市场，阿迪达斯和耐克一统国内运动鞋市场的局面正在开始瓦解，李宁、安踏、鸿星尔克等国内品牌已发起不断地反攻，仅仅是市场占有率超过他们，而且要在品牌价值上追赶他们。
虽然国内品牌的优势已越来越明显，但洋品牌长期积累的优势不会在短期内崩盘。
供应商的讨价还价能力；但近年来，受原料上涨、出口受阻、银根紧缩、节能减排、新劳动合同法出台等宏观政策影响，许多鞋厂关厂或半关厂，甚至倒闭，这是其中的一个方面。
另一方面，鞋店为了抢占市场会选择黄金路段的商铺，所以供应商的讨价还价能力是比较强的。
买方的讨价还价能力：2008年北京奥运会成了体育用品产业的助推器，极大刺激了年轻人休闲和健身的需要，而且越来越多的职业装也偏向轻松舒适的休闲风格。
这些都给予我国运动鞋业极大的机遇。
但正如前文所说，现有竞争者力量仍然十分强大，我国运动鞋业一方面既需要利用低端市场价来刺激消费者购买，另一方面还得花重金做广告，找明星代言，努力打造品牌效应。
总体来说，买方的讨价还价能力也是比较强的。
但从另外一个角度来说，当运动品牌达到一定的高端品牌效应，它就会拥有一群固定的且不断扩大的消费群体，而这个效应又要求它具有一定的价位高度，这个时候，买方的讨价还价能力就会较弱。
替代品的能力：从古至今，人们的生活都没有离开过鞋，可见鞋是我们不可缺少的物品。
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• 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。
• 4.透气性 • 透气性不仅只限于鞋面，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。
• 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
• 其实运动鞋的鞋底设计是包含了很多的学科知识的，琦顺 品牌小编也只是整理了一小部分供大家参考，大家想了解更多 可以关注我们琦顺品牌的官网和官方博客哦。
•
• 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。
• 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。
带你揭秘运动鞋的受ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。