鞋受力的有限元分析【毕业设计】

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1、本科毕业论文（20届）鞋受力的有限元分析摘　要摘要：鞋子作为人们日常生活不可缺少的用品之一，其重要性不言而喻。对鞋子进行优化设计，可以降低足患病人穿着鞋子时的疼痛感，提高运动员的竞技水平，以及减小普通人长时间行走后产生的疲劳感。过去人们只能用实验的方法改进鞋子的设计，耗时耗力。有限元法是一种求解复杂工程结构高效能的计算方法。如今有限元法逐渐成熟，工程师们不再需要在实验对象上进行大量实验，而可以用有限元法进行计算机模拟，轻松地对鞋子的受力分析进行系统的研究，以得到制鞋的基本指导方针。本文的主要工作分为两个部分。第一个部分是对8种鞋底受压的静态分析，8种鞋底为两种鞋底形状，

2、两种不同材料配置，两种不同鞋底上下底厚度分配，这三种不同情况的自由组合。本文研究得出鞋底的材料是影响鞋底峰值压力的最重要因素，并且拱形的鞋底能够使鞋底应力变化更加平缓。第二个部分是对人步行过程中，三个步态的动态分析。本文研究得出峰值应力一般产生在鞋尖、鞋后跟边缘，以及鞋面与鞋底的接缝处，破坏与磨损也易在这些部位产生（这与生活经验符合）。因此在制鞋过程中，这些部位要进行强化处理。这些研究说明了鞋子的设计、材料选择对鞋子质量和穿着者舒适度的影响，为鞋子的制作提供了一定的技术指导。关键词：鞋；有限元法；ANSYS；峰值压力。FiniteElementAnalysisofSho

3、esUnderDifferentLoadingsAbstract：Asoneoftheindispensablesuppliesinpeople’sdailylife,theimportanceofshoesisself-evident.Itcanreducethepainofpeoplewhohavefootdiseases,improvethecompetitiveleveloftheathletes,andrelievethefeelingoffatigueofpeopleafteralongwalk.Previously,peoplecouldonlyimpro

4、vethedesignofshoeswithexperimentalmethod,whichwastoocostlyandtimeconsuming.Finiteelementanalysisisapowerfulapproachtosolvingcomplexstructuralproblems.Nowthefiniteelementmethodisbecomingmature,andengineerswillnolongerneedtocarryonalargenumberofexperimentsontheobjectsasbefore.Withfiniteele

5、mentmethod,wecanmakeasystematicstudyofshoeseasily,andthenobtainthebasicguidelinesforshoedesignandfabrication.Thisstudyisdividedintotwoparts.Thefirstpartistodostaticanalysisofeightkindsofsoles.Theeightkindsofsolesarefreecombinationsofthreedifferentfactors(shape,materialsandthickness).This

6、parthasconcludedthattheselectionofsolematerialisthemostimportantfactortoinfluencesolepeakpressure,andthearchedsolecouldmakethevariationofstressesinthesolemoresmoothly.Thesecondpartistododynamicanalysisofthreecasesduringnormalwalking.Thisparthasconcludedthatpeakstressgenerallyappearsintoe

7、cap,theedgeofshoeheel,andtheseamsofsoleandshoeupper.Damagealsoalwayshappensintheseplaces(thisisalsofromourlifeexperience).Hence,thesepartsneedtodostrengtheningtreatmentduringtheprocessofshoemaking.Theseresearchshowstheinfluencesofshoedesignandselectionofshoematerialstothe