鞋是民族历史文化的产物,运动鞋的重要性也随着社会的进步与日俱增,通过性能指标监控反馈的信息来提高运动鞋的科技含量,是通用的、行之有效的设计模式,设计科学的运动鞋性能检测系统在全民健身方面和竞技体育方面都有重要意义,为运动鞋质量监测与评价提供理论依据,为中国运动鞋制造业的发展提供新思路。针对目前国家关于运动鞋性能评价的检测标准仅限于对鞋耐穿程度的原始阶段,本项目欲通过对运动项目的特征分析从而确定此专项运动鞋的各项性能指标,并以慢跑运动鞋为例,确定能正确反映运动鞋性能的指标及测量方法,尝试建立运动鞋生物力学性能的评价体系。在前人研究的基础上,从运动生物力学角度出发,分析长跑项目特征、技术要求,根据足部常见运动损伤等,总结出慢跑鞋应具有的性能;应用专家调查法、层次分析法,建立慢跑鞋生物力学性能评价指标体系。利用电动跑台、心肺功能综合测试系统、心率实时遥测系统、足底压力测试系统、三维测力台等仪器对受试者穿不同慢跑鞋运动进行整合测试研究,根据人鞋整合实验,对慢跑鞋的减震性能、足部控制、耗能性能、止滑性能、透气性能、足底压力等进行深入分析。本研究结论如下:(1)根据运动技术专项设计专项运动鞋,是研发慢跑鞋以及其它专项运动鞋的思路。通过对长跑技术特征分析,初步确定评价慢跑鞋生物力学性能的指标,把专项慢跑鞋的性能按耐穿性(耐折、耐磨、剥离强度、粘合强度)、安全保护性(防滑、足部控制、足底最大压强与体重比)、舒适性(减震、透气、吸放湿、鞋底厚度)以及运动专项性(耗能少、鞋尖翘度、足底前掌压力所占百分比)分类。(2)在慢跑鞋生物力学性能指标的权重的确定上,采用了系统的分析方法——层次分析法,构建了慢跑鞋生物力学性能评价体系。准则层所确定的4项指标中,其权值由大到小的排序依次为:运动鞋的舒适性(0.450)、安全保护性(0.291)、运动专项性(0.162)、耐穿性(0.097)。(3)对慢跑鞋重要的性能指标分析,得到如下几点:慢跑鞋减震性能测试与评价的主要指标是整足最大应力值、后跟区极大应力值、足受力平均值;足部控制可用前掌与极后跟大应力差值及足内、外翻的程度评价;耗能性可作为评价慢跑鞋优劣的重要指标,质量是影响慢跑鞋耗能性的主要因素;运动后的鞋内温度(内、外温差)可反映慢跑鞋的透气性能;鞋底的防滑性能用鞋底与路基的动摩擦系数和静摩擦系数大小来表示;脚局部受到的最大压强可反映运动鞋内底设计的优劣。实验证明,用以上多种方法和指标来测评慢跑鞋是有效的,可以为今后运动鞋生物力学研究在方法上提供借鉴。对运动鞋科研人员提出以下建议:(1)影响运动鞋性能的因素很多,本研究是以慢跑鞋为例构建评价体系,建议后人利用此方法建立其他专项运动鞋性能评价体系,使研究具有继承性,完善运动鞋生物力学性能评价体系。(2)运动鞋各性能之间可能会互相影响,例如,鞋的减震性能也是影响耗能性的重要因素,一般减震性能好的慢跑鞋耗能多,因此,设计慢跑鞋减震性能的同时也应关心鞋的耗能等其他性能情况,鞋子的设计与评价则要考虑运动专项的需求,寻求运动鞋性能的总体最优化。(3)慢跑鞋研发人员应针对消费群体,通过测试与评价,统计比赛运动速度下的足底压力,以及左右脚的差异,建立运动员足型数据库,设计突出运动专项性的慢跑鞋;根据不同健身群体,细分慢跑鞋的种类,分别研发出符合快走(健步走)、慢跑等运动特点的慢跑鞋,在运动中使慢跑鞋更贴合脚步的移动,满足人们健身运动需求。