短跑鞋鞋钉受力分布的研究摘要：目的：对短跑鞋鞋钉分布的合理性进行生物力学分析与评价，为科学选择或设计钉鞋提供参考；方法：18名专业短跑运动员分别穿三种不同鞋钉分布的钉鞋全力跑，经过上面铺有塑胶跑道的测力平板，测试足底和鞋钉尖端部位区域的压强分布与变化，通过高速录像分析运动员右脚着地前瞬间的重心水平速度；结果与讨论：两排7钉鞋在第一跖骨位置没有安装鞋钉不符合足底受力分布规律，鞋钉2和3位置设计重复；三排7钉鞋和8钉鞋设计合理性好于两排7钉鞋。两排7钉鞋在第二排的鞋钉4，如果安置在靠近脚掌内侧第二、三跖骨位置，效果会更好；8钉鞋第二排最外侧的鞋钉5作用不大，可以考虑去掉。结论：8钉鞋的加速性能最好，三排7钉鞋其次，两排7钉鞋最差；8钉鞋最符合足底受力分布实际情况，其次是三排7钉鞋，最差的为两排7钉鞋，在设计上有明显不合理之处。关键词：钉鞋；鞋钉；压强分布；足底压力；重心水平速度：G818.3文献标识码：A：1007-3612(2011)10-0123-03Abstract:Objective:Toanalyzeandevaluatetherationalityofpressuredistributionofspikesindifferentshort??runningshoesinordertoselectanddevisebetterspikesshoesforathletes.Method:18sprinterswearingthreedifferentspikesshoesindividuallyrunatfullspeedonapressuremeasuringsystemcoveredbyplasticsurface.Theplantarpressuresandthepressuredistributiononthetipofspikesweremeasured.Thevelocityofathlete’sbodyweightcenterwasmeasuredandcalculatedbyhighspeedvideoscameraandsoftware.Result:Itwasnotrationalthatnospikeswereinstalledunderthefirstmetatarsusplaceinthesecondshoe.No.2andNo.3spikewerealsoredundant.TheroleofNo.4spikeinthesecondrankofthefirstshoeswouldbemoreusefulifitwasclosetotheplaceofthesecondandthirdmetatarsus.No.5spikeinthesecondrankofthethirdshoesmayberemovedforitslessuse.Conclusion:thethirdrunningshoesisthebestinimprovingtheathlete’srunningspeed，nexttothefirstshoes，thesecondrunningshoeistheworst.Incomparison，thedesignofthethirdshoeswasthebestthataccordswithplantardistributionwhenrunning，thenextwasthefirstspikesshoes，andthesecondshoeswasthemostirrationalwhichhasalimitationtouse.Keywords:runningshoes;spikes;pressuredistribution;plantarpressures；horizontalspeedofthecentregravity决定运动员短跑速度的因素除了体能、技术外，还有钉鞋的影响。一双好的钉鞋能够通过合理分配地面对运动员足底的作用力从而提高运动员的动作效率和速度。鞋钉的数量对运动效果也有同样重要的作用，目前常见的钉鞋鞋钉的数量为6－8枚。究竟不同数量的鞋钉和分布对运动的影响效果如何，国内外相关研究较少。Hashim和Marlene［1］（1986年）利用测力台对三种不同长度和形状的鞋钉进行了研究，结果发现鞋钉长度和形状对起跑动力无显著性影响，不同长度的鞋钉对抓地性能有影响。潘慧炬［2］（2001年）对钉鞋的设计进行了综述，认为鞋钉分布的最佳点应选择在脚底最大受力部位。郑俊秋［3］（2002年）用提拉式电子秤测鞋的钉子踏入塑胶跑道、煤渣跑道和踏跳板的不同深度时拔出力的实验，发现钉子越长所造成的能量损耗越大。为了使鞋底和鞋钉均匀地接触跑道表面和踏板，防止扭动着力不均匀，鞋钉的数量多比少有利，增加鞋钉的数量可增加道面的摩擦力和加大支撑力。鞋钉的分布要尽量靠近第一、二跖骨及大脚趾。综上所述，钉鞋研究者们只做了拔出鞋钉的实验，而对鞋钉的数量、形状、分布的研究多为经验总结和理论推导，没有通过实验手段进行验证。因此，通过测试运动员跑动过程中各鞋钉压力分布，探索鞋钉的数量和不同排列分布对运动员足底受力特征的影响，可以帮助运动员选择符合足底运动生物力学的钉鞋。本研究试图通过足底压力测试方法研究短跑钉鞋的鞋钉受力分布，结合运动员短跑时足底压力分布特征，对鞋钉分布的合理性进行力学分析与评价，可以为科学选择或设计鞋钉分布更合理的跑鞋，以及提高运动员的成绩提供参考。1研究对象与方...