跑鞋碳板结构设计对前掌跑落地冲击阶段足部力学响应特征的影响

作     者：宋杨 岑炫震 孙冬 顾耀东 SONG Yang;CEN Xuanzhen;SUN Dong;GU Yaodong

作者机构：宁波大学体育学院浙江宁波315211 塞格德大学工程学院塞格德匈牙利6700 

基　　金：浙江省重点研发计划资助项目(2021C03130) 浙江省自然科学基金杰出青年项目(LR22A020002) 

出 版 物：《上海体育大学学报》 (Journal of Shanghai University of Sport)

年 卷 期：2024年第48卷第10期

页      码：29-37页

摘      要：目的探究跑鞋碳板(carbon-fiber plate,CFP)结构设计对前足足底和足底筋膜力学响应的影响,为预防跑步时的足部损伤和跑鞋结构优化提供参考。方法基于已搭建的足-鞋三维有限元模型,对比不同位置(鞋垫底部,HL;中底中部,ML;外底上部,LL)以及不同厚度(1 mm、2 mm、3 mm)的CFP结构设计对前掌跑(FFS)落地冲击阶段前足足底压力和足底筋膜应力、应变的影响。结果当CFP厚度较小(1mm)时,其嵌入位置对前足足底和足底筋膜力学响应特征的影响有所不同。与对照跑鞋(No CFP,NC)相比,HL和ML情况下足底压力峰值分别增加了3.84%和4.31%,而LL情况下近端足底筋膜的应力与应变峰值分别增加了2.67%和3.19%。随着CFP厚度增加至3mm,足底压力、足底筋膜应力与应变均明显减小,其中:足底压力峰值以LL3(3 mm,LL)情况下降低最为明显,较NC降低了29.56%;足底筋膜应力与应变峰值也均明显低于NC,且3种位置CFP的效果基本一致。结论当CFP厚度较小时,其嵌入位置的不同或将对足部组织力学产生相异的作用,但随着CFP厚度增加,足底压力、足底筋膜受力程度均明显减小,且嵌入LL的CFP整体效果更好。

主 题 词：跑鞋 碳板结构 足底筋膜 足底压力 有限元法 

学科分类：0403[0403] 040302[040302] 04[教育学] 

核心收录：

D　O　I：10.16099/j.sus.2023.09.27.0002

馆 藏 号：203144357...