ASTM F1614 運動鞋材質系統的減震性能

美國材料與試驗協會（ASTM）制定的標準《ASTM F1614 運動鞋材料系統減震性能標準測試方法》描述了一種測試方法，用於測量用於正常跑步運動的運動鞋中底所用材料系統的特定減震性能和快速力-位移關係。

此測試方法涵蓋了三種不同的快速施力程序：

• 落錘衝擊機的程序 A
• 帶有夾緊力控制的機器的程序 B
• 壓縮位移控制機器的程式 C

對於此測試方法的三個程序，材料系統對快速施加力的反應可能有所不同。

此測試方法是基於使用8,5公斤的重物從50毫米高度落下，以產生類似於正常跑步運動中鞋中底在足跟著地測試中所經歷的峰值壓縮力。這需要樣品得到剛性支撐，並透過直徑45毫米的直管（撞擊器）傳輸能量。

此測試方法透過施加衝擊力來創建快速比壓縮力-位移滯後迴線，並評估試樣的衝擊衰減性能。施加在試樣上的最大能量發生在峰值位移時，並且應在用於比較數據的參考值的±10%範圍內。

此測試方法的衝擊衰減特性包括滯後循環過程中的能量損失、峰值壓力、最大應力和平均剛度。這些特性的重要性各不相同，取決於運動鞋產品材料系統的設計目標。

本試驗方法的測試結果以試樣厚度和施加的參考最大能量為特徵。本試驗方法的標稱試樣厚度範圍為5至35毫米。本試驗方法施加的參考最大能量的標準值為5,0焦耳。如果報告中明確說明，也可以使用其他值。

對於程序 A，使用 8,5 公斤的質量和管子與樣品之間 50 毫米的初始距離產生所需的脈衝，並導致最大能量施加值在 5 + 0,5 J 範圍內，取決於樣品厚度和材料響應。

對於程式 B 和 C，產生所需的脈衝，使得最大施加能量在參考值的 10%（5 J）以內，並且達到峰值控制變數（力或位移）的時間為 15 ms + 5 ms。

運動鞋材料系統的減震性能著重於理解和評估運動鞋中使用的不同材料和材料組合如何吸收和消散衝擊力。這對於降低受傷風險和提高運動員的運動表現至關重要。減震是指減少傳遞到身體的衝擊力。該過程涉及以下機制：能量吸收、能量消散和負載分配。以下測量技術用於確定這些特性：重力減小、使用落錘或測力板進行衝擊測試以及達到峰值力的時間。

對於鞋類性能和安全，ASTM F1614 標準規定：

• 它確保鞋子提供足夠的緩衝，以保護穿著者免受重複性衝擊傷害。
• 對於經常出現衝擊載荷的運動、軍事和工作環境至關重要。
• 它可以幫助製造商比較材料並優化鞋子的緩衝、能量回饋和整體性能設計。
• 它透過允許對不同設計進行一致、可比較的測試來支持創新。
• 它在生產過程中提供標準化的基準測試設施，以保持鞋材品質的一致性。
• 它透過鼓勵使用經過科學評估其性能和安全性的成分來間接保護消費者。

ASTM F1614 標準通常採用重力驅動衝擊試驗，即將重物墜落到試體上。關鍵測量指標包括峰值重力（衝擊）、能量回彈（回彈）和變形特性。

簡而言之，該標準對於確保鞋類材料的安全、舒適和有效吸收衝擊至關重要。它是鞋類和防護裝備行業的開發商、製造商和監管機構的重要工具。

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