基于人脚感知的鞋垫硬度对足底压力影响的研究1林欧文2毛小慧王乾乾(温州市质量技术监督检测院,浙江温州325003)和硬度的鞋垫,经足底压力鞋垫测试分析系统测定,获取参加试验者穿着不同厚度和硬度鞋垫状态下的足底压力分布情况。依据单位面积压力分布越大,足底舒适性感觉越差的这一原则,对不同厚度和硬度组合的鞋垫试样进行了穿着舒适性评价。结果表明:橡胶底青年男士正装鞋鞋垫硬度在(35±2)邵尔C,厚度为前4mm、后7mm的设计,较为舒适。
94A随着社会物质文化生活水平的提高,人们对鞋类产品的要求不断上升,皮鞋的舒适度越来越受到人们的重视,其直接造成的影响是广大制鞋厂家开始关注和热衷于皮鞋穿着舒适度的相关研究。
人脚感知舒适度指标成为当前鞋类设计的主要内容之。鞋类舒适度是一种个性化较强的感官体验,受到穿着者的感官和各方面个体因素的影响,所以要根据大量的感知试验加以归类、统计与研究'皮鞋做为鞋类产品的重要组成部分,影响其舒适度的因素众多,如材料、结构、工艺、楦型设计等,都与穿着舒适度有直接联系,这就使得皮鞋的舒适度研究不仅复杂,而且是项系统的长期工程。而鞋垫做为皮鞋结构的重要组成部分,由于其直接与足底进行接触,缓冲人体步行时每一步的地面冲击,对鞋的穿着舒适度有重要影响,并且相比于皮鞋舒适度系统的提升,通过改进鞋垫结构或制作材料物性指标的手段以改进皮鞋穿着舒适度的方法,更加有效并且成本较低。
借鉴以往的研究经验,通过预先统制作的男士正装皮鞋,配以不同厚度、硬度的EVA鞋垫,进行行进间"足鞋界面"压力的采集,以获取穿着不同鞋垫厚度和硬度皮鞋行走状态下的穿着者足底压力分布信息,进而评价不同指标组合鞋垫对皮鞋穿着舒适度的影响,研究结果可为企业相关产品设计及生产提供客观的理论依据,为正装皮鞋的舒适度改良,尤其是鞋垫的设计,提供。
1试验部分1.1试验对象试验者选取在校男性大学生10人,年龄(21.5±1.2)岁,脚长(24.91.1)cm,无下肢疾病和足P损伤史,经Footscan足底压力平板测试,每名受试者足弓着地面积约为全足着地面积的21%~28%之间,确定试验者足型均为正常。
1.2仪器设备选取比利时RS-Scan公司制造的Footscan足底压力平板和德国Novel鞋表1受试者穿着不同鞋垫舒适度评分鞋垫硬度/厚度试验者编号垫压力测试系统以及相应分析软件,其中Footscan足底压力平板用于对试验者足型进行筛选,Novel鞋垫压力测试系统用于采集试验者穿着不同鞋垫时"足鞋界面"的压力;舒华家用跑步机BC-1001、邵尔C硬度计、测厚仪、卷尺、三角板。
1.3试验材料试验用鞋:统一使用定制的男士正装皮鞋,鞋底为橡胶材料,鞋跟高度2.5cm,鞋底zui薄处厚度4mm;试验用鞋共3双,码数分别为38码、39码、40码。
试验鞋垫:制作材料为发泡EVA,经邵尔C硬度计测试,硬度分别为低硬度(17±2)邵尔C、中硬度(25±2)邵尔C、高硬度(35±2)邵尔C三种,不同硬度的鞋垫厚度又可分为前2mm、后5mm和前3mm、后6mm及前4mm后、7mm三种。
1.4试验前准备**对研究对象进行了筛选,通过足底压力平板测试,排除高弓足和扁平足后,选取10名正常足型的男性大学生做为试验者;应用邵尔C型硬度计对定制的EVA鞋垫硬度是否符合研究的要求,进行确认,确定研究样品的硬度范围;选用厚度仪对鞋垫的前后厚度进行测量,确定了鞋垫厚度的分布情况;使用游标卡尺对试验者的足长进行了测试,以便选取测试用鞋码数。
1.5测试过程1.5.1人脚感知试验遵照单位面积分布压力越大,足底舒适性感觉越差的原则,足底压力分布特征能够客观的评价鞋类的穿着舒适度,但对于复杂的人体结构而言,由于测试方法和采样的局限性,为了真实反映鞋垫变化对皮鞋舒适度的影响,本试验设定了人脚感知问卷,通过收集试验者试穿感受,整理得出其对不同试验材料的主观感受统计表,并与足底压力测试结果比较,进行压力分布与主观感受的分析。
1.5.2足底压力测试试验者在裸足状态下穿着试验用鞋并分别更换不同硬度和厚度的鞋垫,使用Novel鞋垫压力测试系统,对不同条件下足底压力分布数据进行采集,为了消除试验者心理活动和行走速度变化对试验结果的影响,使用跑步机对试验者的行走速度进行控制,测试速度统一设定为8km/h(约2m/s),同时在试验前给试验者讲述试验目的及流程,并要求每名试验者在跑步机上分别进行5min的适应性行走,以降低试验结果的误差。
试验过程中采集穿着不同硬度、厚度的鞋垫时的足底前掌跖骨、后跟踵心单位面积压力分布数据,借助压力分析软件,分析足底压力分布的特征,比较在固定速度行进状态下,鞋垫厚度和硬度对足底压力分布的影响。
2分析与讨论2.1人脚感知试验结果分析根据测试材料鞋垫的厚度和硬度分类,10名受试者分别穿着不同鞋垫以8km/h速度行走于跑步机,测试时间为2min,试验中,采用主观评价中的心理学标尺的方法,来建构感觉尺度,感觉尺度的分级点定为7个,其中7完全舒适、6很舒适、5舒适、4一般、3不舒适、2很不舒适、1完全不舒适。结果见表1,。
表1为10名试验者分别穿着不同鞋垫正装皮鞋人脚感知舒适度主观评价汇总。通过表1可以看出:不同鞋垫厚度下,人脚感知舒适度的主观变化情况,同时当鞋垫硬度一定时,鞋垫厚度的变化对人脚感知主观舒适度的影响。
研究结果标明:在本研究确定的鞋垫厚度和硬度范围内,穿着正装皮鞋时随着鞋垫硬度和厚度的增加,人脚主观感知舒适度均明显提高。
尔C、厚度为前4mm、后7mm时,人脚感知主观舒适度zui佳。
2.2足底压力测试结果分析2.2.1不同鞋垫组合足底压力分布特点不同鞋垫组合,足底前掌、后跟zui大压力见表2、表3.表2前掌zui大压强统计表厚度/mm硬度/ 2.2.2厚度一定足底压强比较前掌压强比较在鞋垫厚度-2mm、后5mm与前3比,足底压强峰值i(P0.05)。当鞋塞7mm时,随着硬度丨强峰值呈现逐渐降1其它两种硬度鞋垫,(P3)。01)。见'柱代表不同编号试I后跟压强比较化,足底压强峰值化,见。2.2.3硬度一定压强比较定、硬度不同鞋垫-定的情况下,前!mm、后6mm鞋垫相前掌处无明显变化厚度为前4mm、后的增加,足底前掌压氐的趋势,且相比于存在统计学上差异(不同图案立丨佥者,下同)。
定、硬度不同鞋垫:鞋垫,随着硬度变刘卉,刘静民,郑秀媛,等。鞋的触觉舒适性研究进展。皮革科学与工程,2012,22(4):44-51李慧。鞋压力舒适性的研究。西安:西安工程科技学院,2005 1基金项目:2010年度国家质检总局科技计划项目2一:林欧文,男,156 0190 2607年生,**工程师