鞋底硬度对人体的影响测试详解

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。

如何从鞋底磨损情况看身体健康衣服鞋子都是每天必穿的物品，那么为什么有些人穿鞋很容易坏掉呢？这是鞋子的质量问题吗？其实我们可以从鞋子的磨损情况看出我们的身体健康情况。

不可思议吧！跟着小编去了解一下吧。

衣食住行是人最基本的生活要求，而在衣着方面鞋是人们必备的，自从鞋子诞生以来，人们每天都离不开鞋子，有时候转什么样的鞋子会彰显出一个人的品味，但是这些和健康似乎关系不大，即使穿着名牌的鞋子也不代表就健康，但是我们却可以从鞋底的磨损中去研究一个人的健康状况。

真的会有这么神奇吗？其实，并不神奇，大家都知道鞋子是穿在脚上的，而脚部又连着腿部，而人是直立行走的动物，身体的压力全部都在下肢上，而最终的重量会落在鞋上，虽然古代有什么飞檐走壁之说，但是究竟是否存在谁也说不清楚，虽然人们也幻想着能像孙悟空一样翻筋斗云，不用走路，但是实际上还是要用双脚走路，现在最然汽车业很发达，人们的走路可能变少，但是，汽车还是不能代替双腿的，有腿有脚就要穿鞋，因此，从鞋底磨损的情况就可以看出健康的状况。

那鞋底磨损存在哪些情况？又有什么意义呢？1、正常人通常是鞋底两边磨损均衡如果是一个健康的正常人，观察鞋底的磨损可以看到鞋底的两边的磨损曾度相差无几，那是因为人体在行走的时候平衡功能掌握的好，两脚的受力均匀，行走可以自如，所以，表现出来的就是鞋底的磨损都比较平均。

2、磨损鞋底内侧，可能是X型腿无论X型还是O型腿，跟小时候钙的摄入不足有很大的关系，因为钙的深入不足导致骨骼不能正常的生长发育，而出现X型，主要的表现是两腿膝关节向里靠拢，小腿向外弯曲。

因此，在走路的时候呈现外八字，着力点在小腿的内侧，因此，导致鞋底内侧磨损的更严重。

3、磨损鞋底外侧，是内八字和X型腿相反的是内八字，也就是两腿的膝关节向外分离，导致了着力点在小腿的外侧，因此，导致外侧鞋底的磨损严重，通常所说的八字脚就是这种情况。

4、双脚鞋底不均衡的磨损一般情况下要么是两侧均衡磨损，要么是外侧磨损，要么是内侧磨损，但是有一种情况要提醒注意的是，两侧都有磨损，但是程度相差很大，那最典型的症状就是长短腿，也就是双腿的长短不一样，因此着力发生改变，导致鞋底磨损的程度不同，还有一些如中风后恢复期的病人，因为下肢的运动出现障碍，因此，也会出现双脚鞋底不均衡磨损的情况。

橡胶鞋底检测报告一、引言橡胶鞋底是鞋子的重要组成部分，它直接接触地面，承受着行走、跑动等各种外力，因此鞋底的质量直接关系到穿着者的安全和舒适度。

本次检测旨在对橡胶鞋底的物理性能和化学成分进行综合测试与分析，评估其质量合格性和使用寿命。

二、检测目的1.评估橡胶鞋底的物理性能，包括硬度、耐磨性、弹性等。

2.检测鞋底中是否含有有害物质，保证鞋底对人体健康的安全。

三、检测方法1.硬度测试：根据国家标准GB/T531.1-2024中的方法进行硬度测试，使用巴氏硬度计对鞋底进行测量。

2. 耐磨性测试：采用Martindale耐磨仪，按照GB/T 9867-2024的相关标准进行测试，获取鞋底在一定往复磨擦条件下的耐磨性能。

3.弹性测试：利用拉伸试验机对鞋底进行拉伸测试，按照GB/T528-2024的方法测定其弹性模量。

4.化学成分分析：采用红外光谱仪对鞋底进行化学成分检测，分析鞋底中是否含有有害物质。

四、检测结果1.硬度测试：根据测试结果，橡胶鞋底的硬度值为70±5，符合国家标准GB/T531.1-2024中对于橡胶鞋底硬度的要求。

3.弹性测试：拉伸试验显示，鞋底在峰值荷载下能够发生弹性变形，没有出现塑性变形的迹象，弹性略低于标准要求，但仍然在合理范围内。

4.化学成分分析：经红外光谱仪检测，鞋底中不含有苯、甲苯、二苯甲酮、邻苯二甲酸酯等有害物质，对人体健康无明显危害。

五、结论通过对橡胶鞋底的综合检测与分析，得出以下结论：1.鞋底硬度符合国家标准要求，具有一定的抗压性能。

2.鞋底的耐磨性良好，经过大量使用后也能保持较好的耐磨性能。

3.鞋底具有良好的弹性，能够提供足够的支撑和缓冲效果。

4.鞋底中不含有有害物质，对人体健康无明显危害。

综上所述，本次橡胶鞋底检测结果表明，该产品的质量达到了国家标准要求，具有良好的物理性能和化学安全性，对穿着者的安全和舒适度有保障。

建议厂家继续保持质量控制，确保产品的一致性，并在市场上发挥良好的竞争力。

劳动防护鞋检验报告劳动防护鞋是为了保护劳动者在作业中受到脚部伤害而设计的一种鞋子。

为确保劳动防护鞋的质量和安全性，需要进行相应的检验。

本次检验报告将对劳动防护鞋的外观、鞋底硬度、防滑性能、压缩性能和耐磨性能进行测试和分析。

一、外观检验外观检验主要是对劳动防护鞋的外观进行检查，包括鞋面的缝制是否牢固，线头是否整齐，鞋底是否完整等。

经过检验，该劳动防护鞋外观无明显缺陷，线头整齐，鞋底完好，符合相关标准的要求。

二、鞋底硬度测试鞋底硬度测试是为了确定劳动防护鞋鞋底的硬度是否符合要求。

通过使用硬度计对鞋底进行测试，并根据相关标准确定鞋底硬度的合格范围。

经过测试，该劳动防护鞋鞋底硬度为X度，属于标准范围内，符合相关标准的要求。

三、防滑性能测试防滑性能测试是为了确定劳动防护鞋在湿滑环境下的防滑能力。

通过将鞋子放置在特定的滑面上，模拟湿滑环境，并测试鞋子在施加一定力量下的滑动距离。

经过测试，该劳动防护鞋在湿滑环境下滑动距离为X毫米，属于标准范围内，符合相关标准的要求。

四、压缩性能测试压缩性能测试是为了确定劳动防护鞋在承受压力时的变形程度。

通过将一定负荷施加到鞋子上，并测量鞋子压缩后的高度变化，来评估鞋子的压缩性能。

经过测试，该劳动防护鞋在承受X牛的压力下，变形程度为X毫米，属于标准范围内，符合相关标准的要求。

五、耐磨性能测试耐磨性能测试是为了确定劳动防护鞋在使用过程中的耐磨程度。

通过使用特定的磨损测试设备对鞋底进行磨损测试，并测量鞋底磨损后的深度，来评估鞋底的耐磨性能。

经过测试，该劳动防护鞋经过X次磨损测试，鞋底磨损深度为X毫米，属于标准范围内，符合相关标准的要求。

综上所述，经过对劳动防护鞋的外观、鞋底硬度、防滑性能、压缩性能和耐磨性能的检验，该劳动防护鞋符合相关标准的要求，可以确保劳动者在作业中的安全。

建议继续加强质量监控和检验，并定期对劳动防护鞋进行检验，以确保其一直处于良好状态。

鞋材物理性能测试流程一、测试前的准备。

咱得先把要测试的鞋材都找齐了。

就像你做饭得先把食材都准备好一样。

这些鞋材可能是鞋底的材料、鞋面的材料或者鞋垫之类的。

可不能落下任何一个哦，不然这测试就不完整啦。

然后呢，我们要找一个合适的测试环境。

这个环境得比较稳定，温度和湿度都得控制好。

比如说温度在20℃到25℃之间，湿度在40%到60%之间就比较理想啦。

要是环境不合适，那测试结果可能就不准确喽。

这就好比你在狂风暴雨里量身高，肯定量不准呀。

还有测试用到的仪器设备，得提前检查检查，确保它们都是好的。

就像我们出门前得检查下手机有没有电一样重要。

二、硬度测试。

硬度可是鞋材很重要的一个性能呢。

我们把鞋材放在硬度测试仪下面，轻轻一按按钮，测试仪就会给出一个硬度值。

这个值能告诉我们鞋材是软还是硬。

如果是鞋底的话，太硬了穿着不舒服，像踩在石头上；太软了呢，又没有支撑力，就像踩在棉花上。

这个测试就像是给鞋材的硬度打个分，看看它能不能达到我们想要的那种感觉。

三、耐磨测试。

鞋材耐磨不耐磨也很关键啊。

想象一下，你买了一双鞋子，没穿几天就磨破了，那多糟心呀。

我们会把鞋材放在专门的耐磨测试机上，让它在一定的压力下，按照规定的速度和时间去摩擦。

就像是让鞋材在一个小小的跑步机上跑步一样。

测试完了之后，我们看看鞋材磨损的程度。

要是磨损得很厉害，那这鞋材可能就不太适合做鞋子，特别是那种要经常走路或者运动的鞋子。

四、拉伸强度测试。

这个测试也很有趣呢。

我们把鞋材的一小部分固定在拉伸测试仪上，然后慢慢地拉伸它，就像拉橡皮筋一样。

不过这个拉伸是有讲究的，要按照一定的速度来拉。

在拉伸的过程中，测试仪会记录下鞋材能承受的最大拉力。

这个数值就能反映出鞋材的拉伸强度。

如果拉伸强度不够，那在我们走路或者运动的时候，鞋子可能就会变形或者坏掉。

比如说鞋面要是拉伸强度不好，可能一脚下去，鞋面就裂开了，那可就尴尬死了。

五、弯曲性能测试。

鞋材的弯曲性能也不能忽视呀。

我们把鞋材放在弯曲测试机上，让它不断地弯曲。

鞋底硬度对人体的影响测试详解行走是人们生活中重复最多的一种整体性运动，目前国际上最时兴的健身运动就是健身走，人一生行走的距离约为地球周长两周半以上，步行1公里，每一只脚要承受600～700次的重力冲击，如果运动激烈，则冲击力就更大。

鞋如果没有良好的减震系统，来缓解对足的冲击力，就会使双脚感到疲劳不堪负重，还会对踝关节、膝关节、腰背以及人体的大脑造成冲击伤害。

关于步态，科学工作者们已经做了大量的研究，网上有关步态的文章就有几千篇，而有关运动鞋也有大量的研究，但是，针对不同硬度鞋底的鞋在人体步行能力上的研究还未见报道。

因此，对人体穿不同硬度鞋底的鞋行走进行生物力学分析，用可靠的力学参数和科学的评价方法来衡量各种鞋的鞋底功能特性就尤为重要。

实验方法：(1)不同硬度鞋底鞋的制备及鞋底的力学性能测评：运用Instron材料试验机参照GB/T13634-92硫化橡胶或热塑性橡胶压缩、应力松弛的测定来进行实验。

挑选出3种不同硬度的鞋底，测量鞋底的弹性模量、应力松弛，找出能够进行步态实验的不同硬度鞋底，并制作成鞋，鞋重量均为103克。

(2)实验仪器：1、运用Vicon红外摄像系统，对受试者的静态和动态数据进行捕捉，找出穿不同硬度鞋底的鞋影响人体长时间步行能力的主要运动学参数。

2、运用Novel-Pedar与Zebris足底测量系统，对受试者的足底压力指标进行测量，找出穿不同硬度鞋底的鞋在人体长时间步行中，影响足底的力、压强、接触面积等主要动力学参数。

3、运用Biovision16通道肌电图机，对胫骨前肌、股外侧肌、腓肠肌和股二头肌进行肌肉电信号的IEMG与MF信号进行采集，找出穿不同硬度鞋底的鞋在人体长时间步行中对上述肌肉的时域和频域指标影响。

4、运用Cosmed运动心肺测试系统，通过耗氧量计算出耗能量，定量比较受试者穿同硬度鞋底的鞋引起的人体体能消耗情况。

(3)实验步骤与操作过程：1、在受试者特定部位贴上marker球，建立下肢的骨骼模型；在股外侧肌、股二头肌、胫骨前肌、腓肠肌的肌腹上贴上电极测定肌电，并在实验前对肌肉的IEMG进行标准化处理。