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基于运动生物力学的小学生机能鞋研究基于运动生物力学的小学生机能鞋研究引言：在现代社会中，小学生的健康问题备受关注。
随着教育体制的改变，小学生不再仅仅坐在教室里学习，他们需要参加各种体育活动和课外运动。
因此，小学生鞋子的选择变得尤为重要。
本文将从运动生物力学的角度出发，探讨在设计小学生机能鞋中的考虑因素和应用。
运动生物力学：运动生物力学是研究生物体运动的力学原理和机制的学科。
它包括人体骨骼、肌肉、神经等系统的结构和功能分析，以及运动过程中力的作用、力的产生和传递的研究。
小学生机能鞋设计考虑因素：1. 足部结构和生长发育：小学生的足型在生长发育阶段还比较灵活，因此鞋的设计应该符合足部的解剖结构，尤其是足弓的支撑。
2. 确保足底稳定性：小学生的足底容易受到外界环境的影响，鞋子的设计要考虑到足底的抗滑性和稳定性，在运动过程中能够提供支撑和保护。
3. 缓冲和减震：小学生的骨骼和关节还在发育中，鞋子的设计应该考虑到足部在运动中的冲击和震动，采用合适的材料和结构来缓解冲击，减少受伤风险。
4. 透气性和舒适度：小学生长时间穿戴鞋子，透气性和舒适度是重要的考虑因素。
鞋子的材料应该具有良好的透气性，保持足部干爽。
应用运动生物力学原理的设计理念：基于运动生物力学原理，小学生机能鞋的设计可以结合以下几个方面的考虑：1. 舒适度和灵活性：鞋子的设计应该符合足部自然弯曲的形状，并且能够在运动中提供足够的灵活性，不阻碍足部的自然运动。
2. 足弓支撑：足弓是足部的最重要支撑结构，鞋子的鞋底设计可以采用足弓支撑结构，提供合适的支撑和稳定性。
3. 缓冲和减震：鞋底可以采用缓冲材料，如气垫、减震胶等，来吸收足部在运动中的冲击，减少受伤风险。
4. 适时调整：随着小学生的生长发育，足部的形状和需求也会发生变化，鞋子的设计应该考虑到足部变化的需要，提供合适的调整和支持。
结论：通过运动生物力学的研究和应用，设计符合小学生特点的机能鞋，可以有效提升小学生运动时的舒适度和安全性。
足球鞋生物力学设计对运动表现和损伤的影响-运动生物力学论文-体育论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——0前言20世纪70年代以来，随着运动鞋研究的积极展开以及足球运动的广泛开展，足球鞋也逐渐得到关注与研究。
在所有足球有关的运动装备中，足球鞋作为一种功能性鞋具与足球运动的关系最为密切和直接。
足球鞋的鞋面是主要与足球接触的部分包括鞋头、鞋舌、鞋带、鞋身；鞋底是直接与场地接触的部分包括中底、外底、鞋钉。
鞋钉一般按形状划分为常见的圆钉和刀状鞋钉[1];随着足球运动的广泛开展，足球鞋的分类也越来越细，根据不同鞋底设计将足球鞋划分为以下几种类型：适合表面松软自然草地的SG（Soft Ground）系列、适合表面较硬自然草地的FG（Firm Ground）系列、适合较软的泥地、沙地和草茎短的人造草地等硬场地的HG（HardGround）系列、适合人造草地的AG（ArtificialGround）和TF（Turf）系列及适合室内足球的IN（Indoor）系列等[2],这几种类型足球鞋的差异体现在不同构造、形状、数量、长度的鞋钉设计上，如SG系列足球鞋一般是6到8个金属长圆钉、FG和HG系列足球鞋一般是采用合成树脂或橡胶材质制造的鞋钉，鞋钉较短、TF系列足球鞋已经不具备鞋钉，而是与鞋底一体化的橡胶颗粒，俗称碎钉、IN系列足球鞋没有鞋钉，取而代之的是橡胶或牛筋鞋底[3].本文的目的是总结足球鞋生物力学设计对足球运动员的运动表现和非接触性运动损伤风险的影响，为人们根据场地以及自身特点合理选择功能性足球鞋提供建议和指导。
1足球鞋设计对运动表现的影响足球运动的特点决定了运动员常常需要在短时间内完成快速启动、侧切、急停转身、快速射门和传接球等技术动作，足与地面之间的良好缓震、足够的牵引力和稳定性是完成这些技术动作的前提条件[4,36],一双具有良好功能设计的足球鞋往往能够为这些技术动作的出色完成提供保障。
鞋底厚度对下肢生物力学参数的作用探究-运动生物力学论文-体育论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：目的比较穿不同鞋底厚度运动鞋对人体行走、跑和跳跃过程中, 人体下肢相关生物力学参数的影响。
选取健康男性大学生12名作为受试对象。
方法使用VICON红外运动捕捉系统采集人体运动学参数; Noraxon表面肌电信号采集系统采集躯干及下肢表面肌电信号; AMTI三维测力台采集人体地面反作用力参数。
测试用鞋使用EVA材料对鞋底厚度进行调整, 分为普通厚度、增厚1 cm、2 cm 和3 cm共4种厚度。
结果(1) 跑步测试结果表明, 鞋底厚度增加2 cm 和3 cm时, 股直肌激活程度测试后比测试前分别增加124. 6%和146. 2%; (2) 与其他厚度相比, 鞋底厚度增加1 cm时, 测试前后的下肢肌肉共收缩指数(Co-contraction Index) 显着降低; (3) 鞋底厚度增加23 cm时, 人体步行支撑脚离地时刻膝关节角度将显着增加; (4) 在步行着地时刻, 踝关节背屈力矩显着增加(P=0. 049) 。
结论(1) 考虑到下肢肌肉协调和降低能耗因素, 鞋底厚度以1 cm左右为宜, 过厚或过薄, 都会对下肢肌肉协调性产生不利影响; (2) 鞋底厚度增加会使行走过程中足蹬离地面时的踝关节角度增大, 降低足部趾屈动作的效率; (3) 鞋底厚度的增加会增大跳跃过程中足部额状面方向的分力, 从而增加踝关节内、外侧副韧带损伤的风险。
关键词：鞋底厚度; 生物力学; 运动学;Abstract：Objective The purpose of this study is to compare the influence of different sole thickness on the biomechanical performance of lower extremity when walking, running and jumping. Method 12 male college students participated in the test. A VICON motion capture system was used to obtain the kinematic data. A Noraxon wireless EMG system was used to obtain the s EMG data. The AMTI platforms were used to obtain the ground reaction force. There are 4 sole thicknesses within the range of normal sole to 3 cm made by EVA. Results ( 1) Under the condition of 2 cm and 3 cm, the EMG of rectus femoris increased by 124. 6% and 146. 2% before and after running test. ( 2) The co-contraction index of lower extremity significantly reduced under the 1 cm sole thickness compared to the other sole thickness. ( 3) When walking with 2 cm and 3 cm, the knee angle of supporting leg in the take off instance increased significantly. ( 4) The dorsiflexion moment of ankle increased significantly when the foot touch down in walking. Conclusion ( 1) The sole thickness of 1 cm is suitable for muscle co-contraction reducing energy consumption. Neither too thick nor toothin is favorable for muscle co-contraction. ( 2) The angle of ankle joint will increase accompany with the increasing of sole thickness at the time of push off when walking. This will reduce the flexor movement efficiency of ankle joint. ( 3) The increasing of sole thickness will increase the frontal plane force of ankle joint when jumping, thereby increase the risk of ankle joint lateral and collateral ligament injury.Keyword：sole thickness; biomechanics; kinematic;运动鞋是人类从事体育锻炼和竞技比赛的必须装备, 适合的运动鞋不仅可以对人体起到缓冲和保护作用, 还可以达到改善动作效果和提高运动成绩的目的。
doi:10.19677/j.issn.1004-7964.2023.05.012基于运动生物力学的运动鞋功能研究进展白啸天1,2,3，霍洪峰2,3*（1.清华大学体育部，北京100084；2.河北师范大学体育学院，河北石家庄050024；3.河北省人体运动生物信息测评重点实验室，河北石家庄050024）摘要：运动鞋是最常见的运动装备，良好的运动鞋设计需要遵循运动生物力学原理。
随着大众健身意识的提高和运动生物力学学科的发展，人们对运动鞋的功能设计和个性化有了更高的要求。
通过梳理近年来运动生物力学在运动鞋功能设计方面的研究成果，为未来运动鞋功能设计提供有效的理论支持。
综合近年来的研究成果发现，随着运动生物力学原理在运动鞋设计中的应用增加，大数据支撑使得运动鞋功能设计更加科学化，鞋的舒适性、保护性等设计更加注重人体的主观感受和神经肌肉控制能力，鞋底和鞋垫等部位设计的优化丰富了运动鞋功能，满足了不同运动者的个性化需求。
运动鞋的功能性设计正朝着科学化、多样化和个性化的方向发展。
关键词:运动鞋设计；足型；鞋垫；运动生物力学中图分类号:TS943.2文献标志码:AResearch Progress on the Function of Sports Shoes based onSports Biomechanics(1.Department of Physical Education,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.College of Physical Education,HebeiNormal University,Shijiazhuang050024,China;3.Key Laboratory of Bioinformatics Evaluation ofHuman Movement,Shijiazhuang050024,China)Abstract:Sports shoes are the most common sports equipment,and good sports shoes design should follow the principle of sports biomechanics.With the improvement of public fitness awareness and the development of sports biomechanics,people have higher requirements for the functional design and personalization of sports shoes.By combing the research results of sports biomechanics in the functional design of sports shoes in recent years,this review can provide effective theoretical support for the functional design of sports shoes in the future.Based on the research results in recent years,it was found that with the increase of the application of sports biomechanics in the design of sports shoes,the support of big data makes the functional design of sports shoes more scientific.The design of comfort and protection of shoes pays more attention to the subjective feeling and neuromuscular control ability of human body, and the optimization of shoe soles and insoles,among other parts,has enriched the functionality of athletic shoes,and thus met the personalized needs of different athletes.The functional design of sports shoes is developing in a scientific, diversified and personalized direction.Key words:sports shoes design;foot type;insole;sports biomechanics收稿日期：2022-12-12基金项目：河北省科技计划项目（16275709）第一作者简介：白啸天（1997-），男，博士研究生，研究方向：运动生物力学。
生物力学与跑鞋的设计摘要：跑步是人们热爱的运动，跑鞋是该运动的重要装备。
人在跑步的时候，脚会成为人体主要的受力点，因此跑鞋的性能很大程度上决定了跑步的舒适程度，而对于运动员来说，跑鞋能量的再利用可以使他们得到速度上的提升，节省更多的体力。
要设计一双好的跑鞋需要考虑诸多因素，其中最重要的是材料的选取和形状的设计，对用于比赛的跑鞋，更要考虑鞋钉的设计，从而使跑鞋更加符合人们的需求。
随着材料学的发展，再结合生物力学的相关知识，还可以对跑鞋进行创新性设计，进一步提高跑鞋的性能。
关键词：跑鞋；材料；形状；鞋钉；创新设计介绍：自从人们对跑步时的舒适以及速度的不断追求，功能性跑鞋便成为人们的一大需求。
一双优秀的跑鞋，应该能够使穿着者感到舒适，提高运动员的速度。
因此跑鞋的材料，形状以及各种功能性设计逐渐受到人们的重视，同时各种创新设计更能够使跑鞋的性能得到进一步的提高，本文正是针对跑鞋的材料，形状，功能性设计以及创新设计，并且结合相关生物力学的知识，对跑鞋的设计进行简要的讨论。
一、人体的跑步力学分析跑步其实是一个周期性的动作，人体的两腿交替前后摆动，每个周期包含了两次支撑和两次腾空。
其中支撑又包括三个部分，分别是着地，后蹬以及前摆，着地和后蹬其实是跑步的主要发力动作，着地是为后蹬做准备，同时也是为了支撑由于重心前移而带来的压力，此时脚后跟是主要的受力部位，后蹬的时候产生的静摩擦力是跑步的主要动力来源，此时前脚掌是主要的受力部位；而脚掌腾空则是跑步前进的需要，脱离地面的摩擦，加快双腿的摆动，从而加快前进的速度，此时主要的受力部位是膝关节以及大腿和小腿。
对跑步做了简单的力学分析之后，我们可以看出，决定跑步速度的主要因素是双腿摆动的幅度以及蹬腿的力量，受力的主要部位是前脚掌，后脚跟，踝关节以及膝关节，同时脚的皮肤会受到各种静摩擦力和压力，这些力的大小会直接影响到人的舒适程度。
因此，要提高穿着的舒适感以及跑步的速度，设计者就必须考虑如何减小支撑时的压力和各种摩擦力，提高双腿摆动的幅度，这样才能设计出一双符合需求的跑鞋。
智能运动鞋在运动生物力学分析中的应用随着科技的飞速发展，智能运动鞋作为一种新型的运动装备，正逐渐改变着我们对运动的认知和体验。
它不仅为运动员提供了更舒适、更个性化的穿着感受，更重要的是，它在运动生物力学分析中的应用，为我们揭示了运动过程中身体机能的奥秘。
首先，让我们来了解一下什么是运动生物力学。
简单来说，运动生物力学是一门研究人体运动规律及其与周围环境相互关系的学科。
它关注人体在运动过程中的力量、速度、加速度等参数的变化，以及这些变化如何影响人体的健康和运动表现。
而智能运动鞋，正是这一领域的重要工具之一。
智能运动鞋的核心在于其内置的传感器和数据处理系统。
这些传感器能够实时监测运动员的脚步、步频、步幅等数据，并通过无线传输将这些数据传输到手机或电脑上进行分析。
这种实时反馈机制，使得运动员和教练能够更准确地了解运动员的运动状态，从而制定更有效的训练计划。
以跑步为例，智能运动鞋可以监测到每一步的着地方式、冲击力分布等信息。
这些信息对于评估运动员的跑步姿势、预防运动损伤具有重要意义。
同时，通过对这些数据的长期跟踪分析，还可以发现运动员的潜在问题，如步态异常、力量分配不均等，从而及时进行干预和调整。
除了对个体运动员的帮助外，智能运动鞋在团队运动中也发挥着重要作用。
例如，在篮球比赛中，教练可以通过分析球员的跑动数据，了解球员在场上的活动范围、移动速度等信息，从而更好地制定战术策略。
此外，智能运动鞋还可以帮助球队管理层监测球员的身体状况和疲劳程度，为球员的轮换和休息提供科学依据。
当然，智能运动鞋并非万能的。
它的数据准确性受到多种因素的影响，如传感器的质量、数据处理算法的精度等。
因此，在使用智能运动鞋进行运动生物力学分析时，我们需要保持谨慎的态度，结合其他评估手段进行综合判断。
总的来说，智能运动鞋在运动生物力学分析中的应用为我们提供了一个全新的视角来看待运动。
它不仅能够帮助运动员提高运动表现、减少运动损伤的风险，还为教练和球队管理层提供了宝贵的数据支持。
运动生物力学论文系别：体育系学科专业：体育教育姓名：李智运城学院二零一一年六月增高鞋的力学分析研究系别：体育系学科专业：体育教育姓名：李智指导教师：马春伟（老师）运城学院二零一一年六月摘要：鞋是人类生活的必需品，古人也曾说过:千里之行，始于足下。
如果没有鞋何以至千里。
可见鞋的重要性。
它不仅可以提高人的生活品味，它还与我们的健康息息相关。
从平底鞋的舒适朴实自然到增高鞋和高跟鞋的华丽诱惑时尚。
对于男士增高鞋可以增强高度风度自信和气质。
对于女士高跟鞋可以彰显时尚魅力、高挑身段、性感、梦幻、妩媚。
可是我们在表现自我的同时，身体也受到了很多的痛苦，很多由鞋引起的疾病也接踵而来。
随着人们的认识与发展，鞋跟也有了更深的讲究。
那么怎样的鞋跟更适合人们穿呢，我们不仅穿的是美丽还要穿的健康。
关键词：增高鞋；损伤；力学分析；目录前言 (3)1．鞋是生活的必须品及选择增高鞋和高跟鞋的因素 (4)1.1 鞋是生活中必不可少的用品。
(4)1.2 男士选择增高鞋的因素 (4)1.3女士选择高跟鞋的因素 (4)2．足与增高鞋力学分析 (5)2.1足的力学分析 (5)2.2 不同增高鞋(高跟鞋)的力学分析 (6)2.2.1平底鞋的力学分析 (6)2.2.2 高跟鞋的力学分析 (6)2.2.3 中跟鞋的力学分析 (7)2.2.4 负跟鞋的力学分析 (7)3.长时间穿增高鞋带来的危害及常引起的损伤类型 (8)3.1 长时间穿增增高鞋带来的危害 (8)3.1.1 平底鞋的危害 (8)3.1.2 高跟鞋的危害 (9)3.1.3 中跟鞋的危害 (9)3.2增高鞋常引起的损伤类型 (9)3.2.1 膝关节病： (9)3.2.2 踝关节扭伤： (9)3.2.3 腰痛或颈椎病： (10)3.2.4 扁平足： (10)3.2.5 拇指外翻： (10)3.2.6 拇囊炎： (10)3.2.7 疲劳骨折： (11)3.2.8 厚茧： (11)3.2.9 行走困难 (11)建议 (12)致谢 (12)参考文献 (13)前言鞋是人们生活的必需品，它不仅可以提升一个人的穿着品味，更与我们的健康息息相关。
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。
随后，出现了用铝箔取代墨水和纸张作为复印介质的改进技术。
之后通过记录即时压力曲线，并获得足底压力分布的运动图像技术随后开始出现。
Elfamu的自动压力计便是这一技术的应用成果，第二代自动压力计使用了显示器和图像处理技术，可以通过黑白或彩色图像进行局部压力分析。
此后，研究人员又利用光弹性作为压力转换方式，研制出新的压力显示系统。
Cavanagh和Miehiyoshi采用类似的技术，并通过计算机处理得到了足底准三维压力曲线，曲线上各点的纵向坐标值与足底该点处的压力成比例，可以更直观地反映足底压力及其分布状况。
近年来，随着计算机和图像处理技术的不断发展，其应用领域不断扩大，足底动态压力分布的测量与分析技术已经广泛应用于足与鞋底的动力学测量。
压力板技术多采用力-电转换技术，足底压力被转换为可以方便测量的电信号。
从而得到相当精确的结果，但其电延迟性不利于动态研究。
而具有较好的精确性、良好的动态响应和较高的灵敏度的压电晶体技术就成为很好的替代，而且，电工学的发展解决了长期困扰该技术的充电泄漏问题，使其成为足底压力测量的有力工具。
1．4足的生物力学建模研究足的生物力学建模研究，起初关注的重点是建立足结构的数学模型，通过对足部骨骼解剖结构的数学描述，计算和分析足骨的作用力。
Salathe等用一个可变刚性结构模拟足部结构，支撑点为5个跖骨前端和跟骨块状体，分析了跖骨的变形、关节的屈曲以及足底腱膜的作用；后来又从结构-机能解剖学的角度改进了这个模型，该模型考虑到了足部所有的骨骼，并计算了关节的偏转以及韧带和肌腱的弹性，利用这一模型检验了关于足部吸收冲击波的假设。
Mizrahi等在模拟足部突发内翻时，提出了用一个准线性二阶欠阻尼系统模拟距下关节的想法，并依据这一模型得到了一些符合生物力学原理的结果。
随着计算机技术和有元理论的发展，研究者开始使用数值模型和有限元法分析复杂的足结构。
ANSYS、ABAQUS和NISA等有限元分析软件包，则为生物力学研究人员进行足部生物力学建模和计算提供了极大方便。
随着分析软件的不断升级和医学成像系统的进步，有限元分析法也从开始的二维建模到三维建模，再到现在的微观建模分析。
可以说，借助于数值建模和有限元分析，不仅可以研究十分复杂的足部结构与功能，而且，可以分析足运动的生物力学原理和运动损伤机理。
顾耀东等对提踵状态下足纵弓应力分布和内翻式落地足跖骨力学反应等医学问题进行了有限元分析；李建设等对踏跳瞬间足后跟骨骼受力等体育问题进行了有限元分析。
2 足一鞋的生物力学研究足底与支撑界面之间的压力及其分布的测量，可以为研究足部的结构与功能、足伤的预防与诊治和身体的姿态与控制提供重要的信息。
“足一地”、“足一鞋”和“鞋一地”界面间相互作用的生物力学问题，既是生物力学研究的主题，也是运动鞋设计制造商关注的重点。
2．1“足一地”界面与足健康的生物力学研究不同的地面条件，为足与地的相互作用提供了不同的运动界面，而不同的运动界面是引起足运动损伤的重要原因。
Kolitzus等的研究指出，若运动界面的材料太软或太硬，都可能造成运动性足伤害并影响人的运动表现。
Morlock等的研究肯定了减小足底压力有助于降低运动性足损伤。
Claire等的研究指出，足底各部位的压力分布相对平均，可以有效降低足运动伤害，并可以对鞋尤其是运动鞋的功能设计提出关键要求。
2．2“足一鞋”界面与足健康的生物力学研究不同的运动鞋，通过鞋的中底材料及其鞋底结构进行能量吸收与释放，以缓冲足底所受的撞击力并保护足健康。
Shorten等认为，柔性缓冲系统可以延长足底撞击力的作用时间以减小力值，更重要的是，可以增大足底受力面积以减小压强。
虽然足底压力分布测试系统已被普遍应用于测量足一地间的相互作用，但这些系统只能测量足底(裸足时)或鞋底(着鞋时)与地面的相互作用力。
HennJg等采用装有499个压电陶瓷感应器的鞋垫，测得了受试者穿运动鞋，并以1．5 m／s的速度行走时的足底压力分布数据。
许多学者研究了不同类型的运动鞋对跑和跳的影响，认为鞋底的软、硬度不同和结构设计变化会导致不同的地面反作用力，并产生不同的运动学参数。
SKang应用非线性有限元分析，研究了不同的鞋跟垫材料对足底冲击波的吸收能力，发现用二阶非线性“应力一应变”曲线能准确地描述这些制鞋材料，肯定了有限元法在设计具有特殊功能的鞋类中起到的关键作用。
Lemmon等采用有限元分析法，详细描述了步行时足前区的足-鞋相互作用。
Shiang对中底材料的有限元分析，采用了中底表面垂直方向的鞋内压力数据，并没有考虑接触面上的剪切力。
大多数运动鞋的中底由密度为150～250 kg／m³的EV A乙烯树脂醋酸纤维材料制成，材料的疲劳损耗一般采用实验室疲劳测试。
在鞋后跟区加载了频率为2．5HZ的0～1．5 kN的力，在相当于500 mi。
的跑步后，发现鞋可以吸收55％士10％的能量。
Bartlett等分析了鞋中底EV A部分的几何单元，发现接近鞋外底的单元经过3 200 km的跑步后几乎被压平。
Mills等的研究指出，随着EV A材料内空气的减少，鞋的缓冲功能将随之降低。
3国际品牌运动鞋的生物力学核心技术运动鞋与普通鞋的关键区别就是适合并有利于运动，以Nike和Adidas为代表的国际一线品牌运动鞋，以其功效卓越并不断创新的核心技术，引领着专业运动鞋的技术方向和大众运动鞋的时尚潮流。
Nike的核心技术是air气囊鞋底科技和后跟稳定技术；Adidas的核心技术是HUG环抱系统、GCS地面控制系统和智能芯片技术。
这些核心技术无论怎样创新，都必须遵循一个基本原则，即结构设计必须符合人体运动的生物力学原理，其主要的生物力学原理是模拟裸足、能量回归、缓震减震、后跟控制和回归自然。
3．1模拟裸足裸足行走及运动可以同时训练足部的大、小肌肉群，尤其是足底肌肉群。
因此，长期以来，裸足都作为足部肌肉训练的有效手段。
足部大、小肌肉群的同步训练有利于减少运动性足损伤，已经得到“振动台训练”实验的支持。
这个结论也得到了Nike对模拟实验的进一步支持，即具有较强的小肌肉群支持的踝关节，在运动中产生的关节内力(图l右)远远小于只有大肌肉群支持的踝关节(图1左)。
表明踝关节周围的小肌肉群能够快速调整并适应足一地界面的各种变化，从而保护足和踝免受损伤。
模拟裸足的生物力学依据已被学界肯定，其概念也早已被运动鞋制造商充分运用。
图1. 小腿肌肉群（弹簧）在关节中的作用Adidas提出的“feet you wear”概念，就是使鞋的内衬和内底结构尽可能模拟真人足的形状。
Nike主张模拟裸足的动力学状态，“Nike free”系列跑鞋就是模拟裸足的代表。
该跑鞋为裸足运动制造了典型的全掌落地鞋底，其前掌鞋底结构柔韧系数较高，后掌鞋底结构宽大且弹性较好，跑鞋的大底有较深的沟槽，可以使足部更自然地随鞋底受力而扭转、移动和抓地，良好的前掌柔韧性有利于增大前掌的接触面积，使压力分布在一个更大的区域，并有利于提高足弓的运动功能。
经实验测试，穿该跑鞋跑步时，足跖趾关节的运动位移较普通跑鞋减少了7％，而屈肌力量增大了20％。
“feet you wear”概念鞋“Nike free”系列跑鞋3．2能量回归能量回归的概念缘于对田径跑道的实验测试。
实验者发现，适当的跑道硬度可以为跑步者提供更快的奔跑速度和更少的体能消耗。
运动鞋能量回归的原理是：落地缓冲阶段鞋底产生形变以储存能量，离地蹬伸时该能量部分回归给人体。
为了提高能量回归的效率，运动鞋中底的结构与材料十分关键，Adidas的悬空中底和Nike的全掌及分掌气囊中底等技术，都是能量回归的经典设计。
运动鞋实现真正意义上的能量回归，直到两个专利的出现才有了实质性的突破，第一个专利解决了结构上的问题(EMA)，第二个专利采用了特殊材料(PB)。
EMA(energy management athletics)的设计理念，是基于鞋中底前、后掌位置的两个弹性悬空设计，因为悬空，可以大形变，进而在鞋底形变时储存大能量。
这一设计的能量回归功效已经通过运动中的耗氧量测试得到间接验证。
实验测试表明，EMA能量回归跑鞋(图5)与此前公认的具有气囊组合能量回归系统的著名跑鞋New Balance 766相比较，穿EMA者的耗氧量减少2．2％。
EMA 能量回归跑鞋PB(Power Bounce)的设计理念是通过鞋底材料的改进实现能量回归。
该设计的鞋中底材料为EV A膨胀混合物，在缓慢受力过程中，这些材料表现得非常柔软，在快速受力过程中，又体现得非常具有弹性。
该设计的运动鞋能量回归测试，至今尚未见相关的测试报告。
3．3足跟控制足跟控制理论在运动鞋研究的初期就引起了关注。
