布艺之家讯：运动鞋主要性能对鞋底受力的影响

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。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。

1）周边磨耗

一般情况下，鞋底周边(前掌、中腰、后跟)边缘向内10～15mm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）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。

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。

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SATRATM174-94进行DIN测试评估。

3.止滑性

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。

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。

6.避震性

人在负重的状态下徒步行走，每公里约走600～700步。这就意味着每步行一公里，一只脚要承受600～700次的重力冲击，若是激烈运动，则其冲击力就更大。有人做过统计，一个人在跑步时，脚触地的瞬间，受到地面的冲击力将达到人体重量的2～4倍。如果鞋没有良好的减震系统来缓解这种冲击，一定会使双脚感到疲惫不堪，还会对大脑造成冲击。一般情况下，采用具有一定弹性的中底(如EVA、PU)或在大底后跟嵌入具有弹性的垫片(如EVA、PU)，以减少冲击力。同时，可以达到能量回输的效果(能量回输是指鞋底在冲击到地面之后，借由受压变形的弹性体将动能吸收，稍后，在它离地之前，因弹性体形状的回复而将能量还给穿着者，使穿着者跑得更快、跳得更高)。

7.抗扭伤性

人的脚是由26块骨骼组成。人的行走过程是一个很复杂且科学的骨骼和肌肉协调运动的过程，脚从触地到抬离地面，受到一个向上的冲力和向前的摩擦力，在脚触地的瞬间，受到一个很大的冲力，在抬离地面前，需要对地面施加一定作用力以得到向前的摩擦力。在这一过程中，分析人脚的运动过程是这样的：80％以上人的脚是以脚后跟外侧先着地，此时脚后跟轴线略向外偏斜，着地时脚受到一个很大的冲力，它自然地向内翻转，以分散地面冲击造成的对脚关节的伤害，最后脚后跟轴线从向外偏斜位置转到垂直地面位置；在抬离地面前，各相关肌肉群及关节收缩紧张，以提供对地面的作用力，此时脚后跟轴线由垂直地面位置又转到外斜位置，以提供作用力。在这一过程中，通常会出现两种情况：过度翻转和翻转不够。如果脚落地后向内翻转时，脚后跟轴线过了垂直面向内斜，那么在脚离地时，它来不及调整到外斜位置，使肌肉骨骼未能做好充分准备，易造成运动扭伤为了克服脚弓下塌的扁平足易出现运动扭伤的问题，鞋底一般设计成双密度的弹性体，在鞋底后跟内侧位置，设计一相对密度高的材料，以抵抗人脚过度翻转而造成的扭伤。另一种情况是常发生在高脚弓的人身上的翻转不够的现象。由于高脚弓人的脚关节一般比较僵硬，在脚落地时，往往不能完全翻转到垂直位置，不足以化解地面对脚及各关节的冲击，而易造成扭伤，有此类脚的人，往往在其整个鞋外侧，磨损比较厉害，后跟避震好和符合脚型的鞋楦是其最佳的选择。当然，也可从结合鞋垫的设计上，来增强抗扭力和减轻疲劳感。

8.轻量化

轻量化是直接影响运动鞋舒适性的因素之一，也是运动员能否最佳发挥的一个关键因素。因为运动员在运动时体能消耗很大，要求尽量减少体重外的负荷，其中运动鞋是主要的考虑因素，要在保证运动鞋功能的基础上，尽量减轻鞋重量，让运动员步履轻盈。国外早已对运动鞋重量规定了上限，国内近年来也大量采用PU.EVA．MD和射出EVA等发泡弹性体作为中底，或采用发泡橡胶作为鞋底，对底材定出了较规范的密度要求，据调查：有时一双还不足400g的运动鞋，却已经具有很好的柔韧性。在国内运动鞋行业首家通过英国SATRA实验室认证的泉州寰球鞋服有限公司，在荣获国家出口免验、中国名牌和国家免检的AthIetic产品上，就是结合了专业功能、纳米抗菌(国家专利)独有特性和紧缩的鞋面及包裹式的支撑鞋底减晨设计，使消费者觉得鞋就象长在脚上一样那么轻盈、舒适，且兼具安全性和环保性国内目前在市场上销售的运动鞋，严格说来，只有慢跑鞋和休闲鞋二类，没有什么特殊的功能，对以上所述的8个常规性能要求，没有很好的体现，但随着2008奥运会的临近和大多数人生活品位的普遍提高，对运动鞋功能性的要求也愈来愈高，如何针对各类运动鞋(如：蓝球鞋、跑步鞋、网球鞋、羽毛球鞋等)的特性，塑造出有自身品牌特色的产品，应是国内鞋业界值得关注的问题。因此，必须在开发设计前，详尽地对鞋子进行受力分析，并利用完善的检测系统进行评估验证。

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