足踝有限元模型的建立及在篮球鞋底剪切力结构研究中的应用

摘要

研究目的：建立一个与健康人体有高度几何相似性的足踝部有限元实体模型。分析篮球鞋大底前掌部位加入不同剪切力缓冲结构及该结构硬度对足底力学响应特性的影响。 研究方法：通过CT扫描获得一名成年男子右足结构数据，综合应用Mimics、UGNX、ANSYS三个软件，构建包括骨骼、软组织、韧带、足底筋膜的足踝有限元模型，进行人体静态站立的验证模拟。以人体运动实验所得数据为输入变量，进行篮球鞋鞋底结构及硬度对足底应力的有限元仿真分析 研究结果：成功建立了足踝部有限元实体模型并进行了仿真分析。鞋底结构会影响足底应力峰值，三种鞋底结构对足底切应力峰值的影响为L0型＞L4型＞L8型。L0型足底正应力峰值大于L4型和L8型，L4型剪切力结构和L8型剪切力结构对足底正应力峰值无显著影响。在4.5-8.5Mpa范围内，随着L8型剪切力结构硬度的增加，足底切应力和正应力峰值均逐渐降低。 研究结论:（1）本研究所建立的三维足踝部有限元模型有效可靠，具有很高的生物相似性，可以应用于足部生物力学研究。（2）篮球鞋前掌剪切力缓冲结构的设计会对足底应力产生影响。（3）篮球鞋前掌8孔剪切力缓冲结构硬度的改变会对足底应力产生影响。

目录

xslx

safes

nosaves

OLE_LINK36

OLE_LINK48

OLE_LINK16

OLE_LINK13

OLE_LINK5

OLE_LINK6

OLE_LINK12

OLE_LINK8

OLE_LINK35

OLE_LINK11

OLE_LINK42

OLE_LINK45

OLE_LINK40

OLE_LINK43

OLE_LINK18

OLE_LINK20

OLE_LINK2

OLE_LINK49

OLE_LINK50

OLE_LINK38

OLE_LINK74

OLE_LINK82

OLE_LINK72

OLE_LINK73

OLE_LINK7