ASTM F1614 运动鞋材料系统的减震性能

美国材料与试验协会（ASTM）制定的标准《ASTM F1614 运动鞋材料系统减震性能标准测试方法》描述了一种测试方法，用于测量用于正常跑步运动的运动鞋中底所用材料系统的特定减震性能和快速力-位移关系。

该测试方法涵盖了三种不同的快速施力程序：

• 落锤冲击机的程序 A
• 带夹紧力控制的机器的程序 B
• 压缩位移控制机器的程序 C

对于该测试方法的三个程序，材料系统对快速施加力的响应可能有所不同。

该测试方法基于使用一个8,5公斤的重物从50毫米高度落下，以产生类似于正常跑步运动中鞋中底在足跟着地测试中所经历的峰值压缩力。这需要样品得到刚性支撑，并通过直径45毫米的直管（撞击器）传输能量。

该测试方法通过施加冲击力来创建快速比压缩力-位移滞后回线，并评估试样的冲击衰减性能。施加到试样上的最大能量发生在峰值位移时，并且应在用于比较数据的参考值的±10%范围内。

该测试方法的冲击衰减特性包括滞后循环过程中的能量损失、峰值压力、最大应力和平均刚度。这些特性的重要性各不相同，具体取决于运动鞋产品材料系统的设计目标。

本试验方法的测试结果以试样厚度和施加的参考最大能量为特征。本试验方法的标称试样厚度范围为5至35毫米。本试验方法施加的参考最大能量的标准值为5,0焦耳。如果报告中明确说明，也可以使用其他值。

对于程序 A，使用 8,5 公斤的质量和管与样品之间 50 毫米的初始距离产生所需的脉冲，并导致最大能量施加值在 5 + 0,5 J 范围内，具体取决于样品厚度和材料响应。

对于程序 B 和 C，产生所需的脉冲，使得最大施加能量在参考值的 10%（5 J）以内，并且达到峰值控制变量（力或位移）的时间为 15 ms + 5 ms。

运动鞋材料系统的减震性能侧重于理解和评估运动鞋中使用的不同材料和材料组合如何吸收和消散冲击力。这对于降低受伤风险和提高运动员的运动表现至关重要。减震是指减少传递到身体的冲击力。该过程涉及以下机制：能量吸收、能量消散和负载分配。以下测量技术用于确定这些特性：重力减小、使用落锤或测力板进行冲击测试以及达到峰值力的时间。

对于鞋类性能和安全，ASTM F1614 标准规定：

• 它确保鞋子提供足够的缓冲，以保护穿着者免受重复性冲击伤害。
• 对于经常出现冲击载荷的运动、军事和工作环境来说至关重要。
• 它可以帮助制造商比较材料并优化鞋子的缓冲、能量回馈和整体性能设计。
• 它通过允许对不同设计进行一致、可比较的测试来支持创新。
• 它在生产过程中提供标准化的基准测试设施，以保持鞋材质量的一致性。
• 它通过鼓励使用经过科学评估其性能和安全性的成分来间接保护消费者。

ASTM F1614 标准通常采用重力驱动冲击试验，即将重物坠落到试样上。关键测量指标包括峰值重力（冲击）、能量回弹（回弹）和变形特性。

简而言之，该标准对于确保鞋类材料的安全、舒适和有效吸收冲击至关重要。它是鞋类和防护装备行业的开发商、制造商和监管机构的重要工具。

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