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后跟部位的能量吸收性能檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-18 21:42:09 更新時(shí)間：2025-08-17 21:42:09

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

后跟部位能量吸收性能檢測：保障足部安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

在運(yùn)動鞋、防護(hù)鞋及日常穿著鞋類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過程中，后跟部位的能量吸收性能是衡量鞋子緩沖效果與足部保護(hù)能力的核心指標(biāo)之一。后跟作為人體行走或運(yùn)動過程中承受最大沖擊力的區(qū)域，其能量吸收性能直接關(guān)系到穿著者的舒適性、足部健康以及長期運(yùn)動中的損傷風(fēng)險(xiǎn)。尤其是在跑步、跳躍、攀爬等高沖擊活動中，后跟部位若無法有效吸收與分散沖擊力，極易引發(fā)足跟痛、應(yīng)力性骨折、跟腱炎等運(yùn)動損傷。因此，對后跟部位能量吸收性能進(jìn)行科學(xué)、規(guī)范的檢測顯得尤為重要。該檢測不僅關(guān)乎產(chǎn)品性能的優(yōu)劣，更是企業(yè)履行安全責(zé)任、滿足市場準(zhǔn)入要求的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代檢測技術(shù)結(jié)合精密儀器與標(biāo)準(zhǔn)化測試方法，能夠客觀量化后跟材料在受到特定沖擊時(shí)的能量吸收能力，為產(chǎn)品優(yōu)化與質(zhì)量控制提供可靠依據(jù)。本文將圍繞后跟部位能量吸收性能的檢測項(xiàng)目、所用檢測儀器、具體檢測方法以及現(xiàn)行的檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)性闡述，以期為鞋類研發(fā)、生產(chǎn)及質(zhì)量監(jiān)管提供技術(shù)參考。

檢測項(xiàng)目：后跟部位能量吸收性能的核心內(nèi)容

后跟部位能量吸收性能檢測主要評估鞋后跟在承受垂直沖擊載荷時(shí)的減震能力，其核心指標(biāo)包括能量吸收率（Energy Absorption Rate）、峰值力（Peak Force）、沖擊力傳遞時(shí)間（Impact Duration）以及最大壓縮變形量。其中，能量吸收率是最關(guān)鍵的量化參數(shù)，通常定義為沖擊能量中被鞋后跟材料吸收并耗散的比例，計(jì)算公式為：能量吸收率 = (初始沖擊能量 - 傳遞至足部的能量) / 初始沖擊能量 × 100%。該數(shù)值越高，表明鞋后跟的緩沖性能越優(yōu)。此外，檢測還會關(guān)注后跟在多次沖擊下的耐久性表現(xiàn)，考察其能量吸收能力是否隨使用次數(shù)下降，確保產(chǎn)品在長期使用中仍能保持安全性能。

檢測儀器：高精度沖擊測試系統(tǒng)

為實(shí)現(xiàn)后跟能量吸收性能的精準(zhǔn)檢測，通常采用高精度的沖擊測試儀，如落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)（Drop Weight Impact Tester）或動態(tài)壓縮測試系統(tǒng)。這類儀器配備可調(diào)節(jié)落錘質(zhì)量、高度及撞擊速度的裝置，能夠模擬人體足部在不同運(yùn)動場景下的沖擊條件。測試系統(tǒng)通常集成高靈敏度力傳感器、位移傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄沖擊過程中的力-時(shí)間曲線與位移-時(shí)間曲線。部分高端設(shè)備還具備多軸加載功能，可模擬非垂直方向的沖擊，提升檢測的全面性與真實(shí)性。此外，測試平臺需具備良好的剛性與穩(wěn)定性，以確保測試結(jié)果不受設(shè)備自身變形或振動干擾。專業(yè)的后跟測試夾具也被廣泛使用，其設(shè)計(jì)符合人體足跟形態(tài)，確保樣品在測試過程中受力均勻，避免局部應(yīng)力集中影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

檢測方法：標(biāo)準(zhǔn)化測試流程

后跟部位能量吸收性能的檢測方法遵循一系列標(biāo)準(zhǔn)化流程。首先，選取具有代表性的鞋樣，確保后跟部位材料厚度、結(jié)構(gòu)與實(shí)際產(chǎn)品一致。樣品需在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度環(huán)境下（通常為23±2℃，50±5%RH）預(yù)處理至少4小時(shí)，以消除環(huán)境因素對測試結(jié)果的干擾。隨后，將鞋樣固定于測試夾具中，使后跟部位垂直朝上，與落錘沖擊頭對齊。設(shè)定沖擊高度（如100mm或200mm，對應(yīng)不同沖擊能量）和落錘質(zhì)量（如2kg或5kg），啟動落錘裝置進(jìn)行沖擊。系統(tǒng)自動采集沖擊全過程的力與位移數(shù)據(jù)，通過軟件分析計(jì)算出能量吸收率、峰值力等關(guān)鍵參數(shù)。為提高數(shù)據(jù)可靠性，每組樣品通常進(jìn)行至少三次重復(fù)測試，取平均值作為最終結(jié)果。測試后還需檢查后跟部位是否有明顯壓潰、開裂或材料失效現(xiàn)象，以評估其結(jié)構(gòu)耐久性。

檢測標(biāo)準(zhǔn)：國內(nèi)外權(quán)威規(guī)范指引

目前，后跟能量吸收性能檢測已納入多項(xiàng)國際與國家標(biāo)準(zhǔn)體系。在國際上，ISO 20344:2011《個人防護(hù)裝備—足部防護(hù)—要求與測試方法》中明確規(guī)定了鞋類后跟能量吸收性能的測試方法與合格要求，要求能量吸收率不低于50%（在特定沖擊條件下）。美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM F2413-21《安全鞋、防護(hù)鞋和工作鞋的性能標(biāo)準(zhǔn)》也設(shè)定了類似指標(biāo)，要求后跟能量吸收率不低于50%，且峰值力不超過一定限值。在中國，GB 21148-2020《個人防護(hù)裝備—足部防護(hù)—防砸、防刺穿、防滑、防靜電等性能要求與試驗(yàn)方法》中同樣對后跟能量吸收性能提出了明確要求，規(guī)定在模擬落錘沖擊下，能量吸收率應(yīng)達(dá)到或超過50%。這些標(biāo)準(zhǔn)不僅為檢測提供了統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)，也推動了鞋類行業(yè)在安全性能方面的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)品升級。企業(yè)需依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與出廠檢驗(yàn)，以確保產(chǎn)品滿足市場準(zhǔn)入和消費(fèi)者安全需求。