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鞋底动态冲击疲劳试验机的用途介绍-济南乾元仪器

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文章由济南乾元仪器有限公司提供一、核心定义与用途
鞋底动态冲击疲劳试验机是模拟鞋底在重复冲击载荷下耐久性、减震性能及结构完整性的专用测试设备。其核心功能包括:
抗疲劳测试:通过恒速或定力疲劳模式,模拟人行走/跑步时足底对鞋底的反复压缩,评估材料厚度变化、性能衰减及外观损伤。
缓震性能测试:以恒定位移或力值加载,量化鞋底在瞬间压缩过程中的刚性、能量吸收及回弹效率。
应用场景:广泛应用于运动鞋(如跑鞋、篮球鞋)、安全鞋(防刺穿/防砸)、军用鞋及特种防护鞋的研发与品控。

二、技术原理与关键参数
工作原理:
抗疲劳模式:以接近人慢跑足底压力的速率(通常0.5-2Hz)施加循环载荷,模拟数万次压缩后,通过厚度变化率、硬度衰减率及外观开裂情况评估材料寿命。
缓震性能模式:加载瞬间冲击力(如2300N±200N),记录鞋底形变曲线、能量吸收峰值及残余变形量。
核心配置:
加载系统:电机驱动+PLC控制,支持载荷/位移双模式,精度达0.01N/0.01mm。
冲击单元:前掌压头尺寸(85±1mm×50±1mm),后跟直径Φ50±1mm,模拟真实足部接触。
测试范围:行程0-60mm,最大动态载荷1500N,频率0-5Hz可调。
合规标准:
GB/T 38018-2019《鞋类鞋底试验方法 抗疲劳性能》
GB/T 38012-2019《鞋类整鞋试验方法 缓震性能》
三、市场现状与技术趋势
市场规模:
全球动态疲劳测试机市场预计2029年达近百亿元,中国占比超30%,增速领先(2023-2029年CAGR约6.8%)。
国内主要厂商:上海傲颖、天津尼科斯、上海程斯等,设备国产化率超85%。
技术升级方向:
高频冲击能力:部分机型已支持10Hz以上频率,模拟极限运动场景。
智能数据采集:集成六轴力传感器与数字图像相关法(DIC),实现形变场实时分析。
多轴复合测试:新增扭转/弯曲疲劳模块,评估鞋底多维应力下的寿命。

四、典型应用案例
运动鞋优化:
某品牌跑鞋通过测试发现鞋底EVA材料在5万次压缩后硬度下降18%,后改用TPU复合中底,耐久性提升40%。
安全鞋验证:
防砸鞋跟经20万次冲击测试后,形变量控制在3mm以内,符合EN ISO 20345标准。
军用靴研发:
模拟沙漠行军场景(高频小载荷),优化鞋底花纹设计,降低30%沙粒侵入率。
五、未来发展方向
随着材料科学(如超临界发泡技术)和智能制造的推进,试验机将向极端工况模拟(如-40℃低温冲击)、数字孪生集成(测试数据与CAD模型实时联动)方向发展,助力鞋底设计从“经验驱动”向“数据驱动”转型。


IP属地:山东1楼2025-04-03 11:13回复