|
Thesis
/ | ROMDOC-THESIS-2017-1110 |
Cercetări privind forţele care intervin în timpul mersului în vederea realizării încălţămintei ortopedice
Vasilescu, Ana Maria
2012-09-06
Abstract: ABSTRACTUL TEZEI Teza de doctorat intitulată ” Cercetări privind forţele care intervin în timpul mersului în vederea realizării încălţămintei ortopedice” propune o nouă metodologie de abordare a problematicii proiectării încălţămintei ortopedice prin accentul pus pe studiul forţei de reacţiune a solului. Obiectivul lucrării îl constituie reducerea componentei medio-laterale a forţei de reacţiune a solului prin realizarea de încălţăminte ortopedică, bazată pe încercări experimentale cu ajutorul platformei tensiometrice de forţă. În prima etapă s-a realizat o evaluare a forţei de reacţiune a solului în mersul normal, la încălţămintea cu diverse înălţimi de toc şi mers fără încălţăminte, pe diverse suprafeţe de mers, pentru a compara forţa de reacţiune a solului în funcţie de caracteristicile materialelor de toc pe diferite suprafeţe. Prin măsurarea forţei de reacţiune a solului cu ajutorul a două platforme tensiometrice de forţă, una realizată de UPB şi o platformă AMTI 's AccuGait System, s-au analizat cele trei componente şi anume: componenta verticală Fz, anteroposterioară Fx şi medio-laterală Fy la contactul cu solul. La studiu au participat trei voluntari. Deplasarea subiecţilor s-a realizat pe patru suprafeţe de mers: parchet, linoleum, mochetă şi carton asfaltat. Folosind datele obţinute în urma determinărilor experimentale, s-a realizat încălţăminte ortopedică cu tocuri personalizate din diferite materiale, cu durităţi diferite. Tocurile personalizate s-au confecţionat din mai multe flecuri (straturi) cu durităţi diferite, având intercalat un flec construit din două straturi elastice oblice cu durităţi diferite. Această construcţie a dus la reducerea componentei medio-laterale a forţei de reacţiune a solului şi a momentelor dezvoltate la nivelul gleznei, genunchiului şi a şoldului. Pentru aceasta s-a calculat condiţia de evitare a alunecării reciproce a flecurilor elastice, asfel încât suma forţelor de frecare pe planul înclinat al lor să fie mai mare decât suma componentelor tangenţiale pentru cele două flecuri, chiar şi fără adeziv. S-a evidenţiat faptul că micşorarea unghiului de înclinaţie a componentelor flecului oblic duce la împiedicarea numai prin frecare a alunecării reciproce a flecurilor elastice. De asemenea, s-a determinat expresia variaţiei durităţii materialului din care este confecţionat tocul încălţămintei în funcţie de forţa medio-laterală. Datorită formei complexe a mişcării piciorului, varietăţii de forme şi materiale în construcţia tocului încălţămintei, precum şi a pardoselilor, frecarea între cele două componente aflate în mişcare relativă, continuă să fie o problemă. În vederea prevenirii alunecării încălţămintei, s-a calculat coeficientul de frecare determinat de forţele orizontale în momentul contactului cu solul care trebuie să fie mai mic decît coeficientul de frecare dinamic determinat cu ajutorul tribometrului. Deci, studiul aprofundat asupra forţei de reacţiune a solului devine un factor important care să influenţeze modelele de încălţăminte având ca scop reducerea numărului mare de patologii legate de picior. The doctoral thesis entitled “Research on forces occurring during gait in order to manufacture orthopedic footwear” proposes a new methodology of approaching the issue of designing orthopedic footwear by focusing on the study of ground reaction force. The objective of this work is to reduce the mediolateral component of ground reaction force by manufacturing orthopedic footwear, based on experimental trials using the force plate. In the first stage, an evaluation of ground reaction force during normal gait was done, using footwear with various heel heights as well as walking barefoot on various surfaces, in order to compare ground reaction forces depending on characteristics of heel materials on various surfaces. By measuring the ground reaction force using two force plates, one manufactured by Politehnica University of Bucharest and an AMTI 's AccuGait System plate, the three components were analyzed, namely: the vertical component Fz, the anteroposterior component Fx and the mediolateral component Fy upon contact with the ground. Three volunteers participated in the study. The subjects walked on four surfaces: parquet, linoleum, carpet and tar board. Using the data from experimental measurements, orthopedic footwear with customized heels made of various materials with different hardness values was manufactured. The customized heels were made of several heel lifts (layers) with various hardness values. This construction led to the reduction of the mediolateral component of ground reaction force and ankle, knee and hip moments. For this purpose, the condition of avoiding mutual sliding of elastic heel lifts was calculated, so that the sum of friction forces on their inclined plane would be higher than the sum of tangential components for the two heel lifts, even without adhesive. It was highlighted that decreasing the angle of inclination of the slanting lift components leads to preventing mutual sliding of elastic lifts only by friction. Also, the expression of hardness variation for the material the heel is made of was determined depending on the mediolateral force. Due to the complex shape of foot movement and to the variety of shapes and materials used in heel as well as floor construction, the friction between the two components in relative motion continues to be a problem. In order to prevent sliding of shoes, the friction coefficient determined by the horizontal forces upon contact with the ground was calculated, which must be lower than the dynamic friction coefficient determined using the tribometer. Thus, the thorough study on ground reaction force becomes an important factor which influences footwear models with the purpose of reducing the large number of foot pathologies.
Keyword(s): Biomecanică -- Teză de doctorat ; Cinematica mersului -- Teză de doctorat ; Proteze medicale -- Teză de doctorat ; Încălţăminte ortopedică -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files
Record created 2017-03-20, last modified 2017-03-20
Similar records
| People who viewed this page also viewed: |
|
|
Be the first to review this document.
Start a discussion about any aspect of this document.
guest ::