[发明专利]一种鞋底足跟区缓冲结构鞋底模型设计方法

说明书

本发明公开了一种鞋底足跟区缓冲结构鞋底模型设计方法，包括：步骤S1，建立优化前鞋底模型：步骤S2，建立步骤S1中鞋底模型的有限元模型并进行静力分析；步骤S3，在鞋底的足跟区选定一个区域作为鞋底缓冲结构的优化区域，在足跟的这个区域分别建立四种不同多孔结构模型，获得四种足跟区缓冲多孔结构模型分别为M1，M2，M3，M4。步骤S4，对这四种进行边界条件的设置，进行phython语言进行功率流可视化编程，并相应的进行动力学分析，获得四种鞋底结构的功率流可视云图。步骤S5，对比四种模型的功率流云图，选择其中一种最优的模型，并作为最优的足跟区缓冲结构。本发明可确保鞋底在运动中，提高其缓冲性能而设计的优化设计方法。

技术领域

本发明涉及优化设计领域，特别是指一种鞋底足跟区缓冲结构鞋底模型设计方法。

背景技术

目前鞋业的快速发展，鞋底的缓冲结构在运动中起到至关重要的作用，其主要目的是减小冲击以减小足部的损伤。对于鞋底减震性能的评价，除了主观评价最常用的就是进行运动学测量，比如通过测量运动过程中足底和鞋底的压力分布来对比不同鞋底的减震效果。

传统方法需要先做出实物，再让试验员穿上进行测试对比，这种鞋底减震性能评价方法需要大量实物进行实验分析，成本高且效率低。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种鞋底足跟区缓冲结构鞋底模型设计方法，借助于数值建模和有限元分析,不仅可以研究鞋底结构与功能,而且可以用于鞋底减震性能的模拟与预测，以便对鞋底进行改进。

本发明采用如下技术方案：

一种鞋底足跟区缓冲结构鞋底模型设计方法,其特征在于，包括：

步骤S1，建立优化前的鞋底模型；

步骤S2，建立步骤S1中鞋底模型的有限元模型并进行静力分析；

步骤S3，在鞋底的足跟区选定一个区域作为鞋底缓冲结构的优化区域，在优化区域分别建立四种不同多孔结构模型，获得四种足跟区缓冲多孔结构模型分别为M1、M2、M3和M4；

步骤S4，对这四种足跟区缓冲多孔结构模型进行边界条件的设置，在abaqus软件中，进行phython语言功率流可视化编程，并相应的进行动力学分析，获得四种不同多孔结构模型的功率流可视云图；

步骤S5，对比四种不同多孔结构模型的功率流云图，选择其中一种最优的模型，并作为最优的足跟区缓冲结构。

优选的，所述步骤S2具体包括：

步骤S21：将鞋底模型和地面模型导入abaqus；

步骤S22：对鞋底模型和地面模型分别赋予材料属性，所述材料属性包括质量密度、杨氏模量和泊松比；

步骤S23：建立鞋底外表面与地面表面的接触对；

步骤S24：施加载荷和边界条件；

步骤S25：对鞋底模型和地面模型构成的整体模型进行表面网格划分，整体模型转变成网格和节点数量适中、拟真度高的有限元模型。

优选的，所述步骤S3具体包括：

步骤S31：在UG中分割鞋底后跟区域；

步骤S32：对后跟区域进行圆形布尔减操作，得到优化模型M1；

步骤S33：对后跟区域进行三角形布尔减操作，得到优化模型M2；

步骤S34：对后跟区域进行四边形布尔减操作，得到优化模型M3；

步骤S35：对后跟区域进行六边形布尔减操作，得到优化模型M4。

优选的，所述步骤S4具体包括：