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本文将有限元方法与足底压力测量技术相结合,应用于足部生物力学的研究。文中首先介绍了足部生物力学的发展概况及有限元法和足底压力测量技术在足部生物力学方面的研究与应用,然后提出了建立复杂足部模型、采用有限元方法与足底压力测量技术进行足部生物力学特性及鞋楦舒适性的研究这一课题方案。对于人体足部这样一个复杂的骨骼肌肉系统,基于从CT扫描图像提取的足部轮廓数据,利用CAD软件进行复杂曲面造型,建立了足部骨骼肌肉复合实体模型,进而建立其有限元模型,用有限元法分析了足部骨骼在站立时受自身重力状况下的应力、应变情况,以及足底压力分布情况;为验证鞋楦底部曲面的凹凸程度对减轻足底局部压力集中的影响,本文将鞋楦底部的曲面用鞋垫的表面代替,从而研究鞋楦底面凹凸度的变化对鞋楦舒适性的影响。基于足底压力测量实验得出的足底压力集中数据,利用足底压力集中部位的压力数据分别乘以不同的凹凸度系数构建三个具有不同凹凸度的鞋垫曲面,本文选择了0.05、0.1和0.15这三个凹凸系数。利用有限元方法分析具有不同曲面凹凸度的鞋垫的足底压力分布及足部骨骼应力及应变情况,从足部内部的变化研究鞋楦底面凹凸度的变化对鞋楦舒适性的影响。结果表明,以0.1作为凹凸系数的鞋垫对减轻足底应力集中现象效果最好。最后给出了相关结果的讨论、研究中存在的不足以及今后努力的方向。