理论教育 穿鞋对足底压力的影响——动力学研究

穿鞋对足底压力的影响——动力学研究

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:此时虽然接触面积几乎达到最大值,但是峰压强值只有脚跟着地刻的一半,最大力值也经过了峰值阶段且略有下降。图5-30脚跟离地刻的足底峰压强、最大力值以及接触面积脚尖离地前,如图5-31所示,此时峰压强83kPa,最大力值只有约140N,接触面积只有40cm2。图5-31脚尖离地刻的足底峰压强、最大力值以及接触面积

穿鞋对足底压力的影响——动力学研究

(一)足底压力的分区

数据采集与分析采用配套软件Novel,我们在分析过程将足底分为图5-27所示的9个区域,即第一趾骨(M08)、第二~第五趾骨(M09)、第一跖骨(M05)、第二、三跖骨(M06)、第四、第五跖骨(M07)、足弓内侧(M03)、足弓外侧(M04)、足跟内侧(M01)、足跟外侧(M02)进行讨论;然后又把足底分为内侧区、外侧区两个区进行讨论分析。并且测得每个区域的最大力值(Max Force MF)、峰压强值(Peak Pressure PP)、冲量(Force-time Integral FT)以及接触面积(Contact Area CA)。

图5-27 足底分区图

(二)步行过程中足底受力的四个阶段

受试者穿鞋垫采集的数据为100Hz,在Vicon里采集的数据为120Hz,我们通过对红外摄像系统的数据与鞋垫数据的时间融合,将着地过程中每个步行周期的四个阶段,在足底上相对应的四个阶段进行时间上的划分与匹配。

脚跟着地刻峰压强390kPa,最大力值将近700N,接触面积有47平方厘米。从图5-28中可以看出,峰压强基本上达到最大值,最大力值也接近峰值,而接触面积正在增加阶段,可见在脚跟着地刻峰压强表现出最大值时并不是最大力值和最大接触面积同时出现。

全掌着地刻,如图5-29所示,此时峰压强185kPa,最大力值680N,接触面积有105cm2。此时虽然接触面积几乎达到最大值,但是峰压强值只有脚跟着地刻的一半,最大力值也经过了峰值阶段且略有下降。可见在全掌着地刻,接触面积达到最大值,而此时最大力值并不因为脚掌完全着地而达到最大值。

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图5-28 脚跟着地刻的足底峰压强、最大力值以及接触面积

图5-29 全掌着地刻的足底峰压强、最大力值以及接触面积

脚跟离地刻,此时峰压强173kPa,最大力值将近630N,接触面积有85cm2。从图5-30上可以看出,峰压强、最大力值以及接触面积都是经过第一个峰值和第一个谷值后又处于上升阶段而即将达到第二个峰值,三个阶段的趋势是比较一致的。

图5-30 脚跟离地刻的足底峰压强、最大力值以及接触面积

脚尖离地前,如图5-31所示,此时峰压强83kPa,最大力值只有约140N,接触面积只有40cm2。由于脚尖离地的发生,因此无论是峰压强、最大力值还是接触面积都在迅速下降,并且几乎都已接近零。

图5-31 脚尖离地刻的足底峰压强、最大力值以及接触面积

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