本技術(shù)涉及體育用品領(lǐng)域，具體而言，涉及一種減震滑冰鞋及其安裝方法。

背景技術(shù)：

1、滑冰鞋作為滑冰運(yùn)動(dòng)中的核心裝備，其結(jié)構(gòu)性能直接關(guān)系到滑行的穩(wěn)定性與技術(shù)動(dòng)作的執(zhí)行準(zhǔn)確性。在實(shí)際使用過程中，受冰刀與冰面接觸不均以及滑行動(dòng)作變化的共同影響，滑冰鞋結(jié)構(gòu)易激發(fā)不同頻段的振動(dòng)，其中高頻部分主要源于刀刃與冰面微觀沖擊，頻率通常高于數(shù)百赫茲，而低頻部分則與人體重心轉(zhuǎn)移和姿態(tài)調(diào)整有關(guān)，頻率一般在幾十赫茲以內(nèi)。上述振動(dòng)若不能有效抑制，不僅會(huì)削弱滑行平穩(wěn)性，還可能導(dǎo)致足踝疲勞積累，干擾技術(shù)動(dòng)作的準(zhǔn)確執(zhí)行。

2、為減小振動(dòng)影響，現(xiàn)有技術(shù)中提出了多種結(jié)構(gòu)優(yōu)化與材料改進(jìn)手段。較常見的做法是在鞋體與刀架連接部位設(shè)置橡膠墊或彈性膠條，通過軟質(zhì)介質(zhì)對振動(dòng)路徑進(jìn)行緩沖，以吸收部分能量。該類設(shè)計(jì)對低頻振動(dòng)具一定緩沖效果，但對高頻沖擊響應(yīng)有限，且在持續(xù)滑行條件下性能易衰減。另一種方式是將刀架設(shè)計(jì)為中空或設(shè)有限形孔洞，利用局部結(jié)構(gòu)柔化吸收高頻能量，但易降低整體剛度，存在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降及共振風(fēng)險(xiǎn)。也有方案在鞋墊或內(nèi)襯中疊加eva泡棉、聚氨酯片材等緩沖層，用于削弱振動(dòng)向人體的傳導(dǎo)，雖能提升穿著舒適性，但因遠(yuǎn)離振動(dòng)源，僅具末端緩沖作用。此外，部分研究嘗試使用鈦合金、碳纖維等高性能材料構(gòu)造冰刀，以提高本征阻尼或調(diào)整共振頻率，但成本高、加工難、適配性差，且在應(yīng)對寬頻復(fù)合激勵(lì)時(shí)抑振效果有限。現(xiàn)有方案往往在提升某一頻段減振能力的同時(shí)，導(dǎo)致刀架整體剛性下降，難以在減振性能與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度之間實(shí)現(xiàn)平衡。由于上述方案多側(cè)重于對局部振動(dòng)的緩解，整體抑振效果仍受限，尚缺乏一種可同時(shí)覆蓋多頻激勵(lì)特性并兼顧結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與振動(dòng)衰減能力的系統(tǒng)性解決方案。

3、因此，亟需提出一種具備寬頻響應(yīng)能力、衰減效率高且結(jié)構(gòu)兼容性強(qiáng)的滑冰鞋減震結(jié)構(gòu)，以滿足滑冰運(yùn)動(dòng)對裝備性能提出的更高要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種減震滑冰鞋及其安裝方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中難以兼顧高低頻振動(dòng)抑制與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、本技術(shù)提供了一種減震滑冰鞋，包括鞋子本體、刀架、固定部和刀片。刀架固定在鞋子本體的底部，固定部固定設(shè)置于刀架的下側(cè)，刀片連接于固定部。其中，固定部內(nèi)部設(shè)有容納腔，且一側(cè)設(shè)有開口。刀片的頂部通過固定部的開口固定于容納腔內(nèi)；刀片的頂部設(shè)置有聲波反射層。

4、本發(fā)明通過在刀片與鞋子本體之間設(shè)置具備結(jié)構(gòu)阻抗轉(zhuǎn)換與多頻響應(yīng)能力的過渡區(qū)域，用以干預(yù)沿刀片路徑上傳導(dǎo)的不同頻率振動(dòng)波，從結(jié)構(gòu)層面構(gòu)建覆蓋高、中、低頻的多級(jí)減震機(jī)制。具體而言，在刀架的下側(cè)設(shè)置固定部，該固定部內(nèi)部設(shè)置有一側(cè)開口的容納腔，刀片的頂部插入開口并定位于容納腔中，構(gòu)成插接式連接結(jié)構(gòu)，使刀片與固定部之間形成穩(wěn)定、緊湊的結(jié)合界面。滑冰過程中，冰刀在與冰面接觸時(shí)受到多種激勵(lì)源作用，包括冰面微觀不平引發(fā)的中高頻激振、步態(tài)轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的中低頻響應(yīng)及突發(fā)沖擊載荷激發(fā)的高頻振動(dòng)波，這些振動(dòng)成分沿刀片高度方向向上傳導(dǎo)，構(gòu)成對鞋體結(jié)構(gòu)的多頻擾動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。容納腔在刀片頂部形成包絡(luò)空間，可對中低頻傳播路徑形成局部擾動(dòng)、幾何折返和能量耗散；同時(shí)，刀片頂部設(shè)置有聲波反射層，該反射層由高聲阻抗材料制成，在與刀片頂部形成的界面處構(gòu)建聲阻抗突變區(qū)，可對入射至該位置的高頻振動(dòng)波形成強(qiáng)反射效應(yīng)，抑制其進(jìn)一步傳入鞋子本體。聲波反射與容納腔包絡(luò)效應(yīng)在該區(qū)域內(nèi)共同構(gòu)成集反射、折返、耗散于一體的復(fù)合作用機(jī)制，能夠?qū)Σ煌l段的振動(dòng)能量形成分級(jí)干預(yù)與轉(zhuǎn)向調(diào)控。整體結(jié)構(gòu)在不影響刀片安裝強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)連續(xù)性的前提下，引入具有頻率敏感特征的局部響應(yīng)區(qū)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)一體化、多頻段、低耦合的減震控制路徑。該設(shè)計(jì)適用于滑冰鞋在多種滑行環(huán)境與復(fù)雜動(dòng)態(tài)載荷條件下的振動(dòng)管理需求，提升了整鞋系統(tǒng)的抗振穩(wěn)定性、響應(yīng)一致性及穿戴舒適性。

5、進(jìn)一步地，容納腔內(nèi)填充有丁基橡膠材料。丁基橡膠作為高阻尼彈性體，可吸收中低頻振動(dòng)能量，進(jìn)一步增強(qiáng)容納結(jié)構(gòu)的阻尼能力，提升減震性能。

6、更進(jìn)一步地，丁基橡膠材料中摻雜有鐵氧體橡膠顆粒。鐵氧體顆粒在復(fù)合材料中引入磁性界面，具備高頻振動(dòng)能量耗散能力，拓寬了整體結(jié)構(gòu)的頻帶衰減范圍，增強(qiáng)減震效果的頻域覆蓋性。

7、更進(jìn)一步地，聲波反射層為高聲阻抗材料。高聲阻抗材料能夠有效反射入射于界面的振動(dòng)波能量，提升反射層的振動(dòng)屏蔽能力，降低穿透至鞋體的振動(dòng)幅度。

8、更進(jìn)一步地，聲波反射層具有球面曲率，其厚度沿徑向方向逐漸變化。該設(shè)計(jì)可在界面處引發(fā)聲波的非線性偏折與路徑擴(kuò)散，減小能量集中區(qū)域，進(jìn)一步提高振動(dòng)能量分布的均勻性。

9、更進(jìn)一步地，在固定部與刀架端部的接合區(qū)域設(shè)置有波導(dǎo)形變殼層。波導(dǎo)形變殼層通過設(shè)置不連續(xù)阻抗路徑，引導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的振動(dòng)能量局部分散或反射，抑制能量聚集在連接界面處，從而避免振動(dòng)傳至鞋子本體。

10、更進(jìn)一步地，固定部在靠近刀架端部區(qū)域采用高彈性模量材料，在遠(yuǎn)離刀架端部區(qū)域采用低彈性模量材料。彈性模量分區(qū)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)剛性與阻尼的功能分工，在保證連接強(qiáng)度的同時(shí)引導(dǎo)殘余振動(dòng)在低模量區(qū)域耗散，提高整體減震效率。

11、更進(jìn)一步地，刀片的頂部設(shè)有分叉結(jié)構(gòu)，分叉結(jié)構(gòu)與刀片為一體式結(jié)構(gòu)。一體式分叉結(jié)構(gòu)避免裝配誤差，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；多個(gè)分叉相當(dāng)于引入多通道局部擾動(dòng)，可在厚度方向形成多處阻抗突變區(qū)域，有助于散射高頻振動(dòng)。

12、更進(jìn)一步地，刀架采用雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)，外層為剛性金屬材料，內(nèi)層為彈性體材料。該復(fù)合結(jié)構(gòu)兼具承載與緩沖功能，形成復(fù)合支撐系統(tǒng)。

13、更進(jìn)一步地，鞋子本體底部遠(yuǎn)離刀架固定處設(shè)為緩沖區(qū)，緩沖區(qū)內(nèi)部設(shè)有空腔結(jié)構(gòu)或減震墊層。該緩沖區(qū)域作為振動(dòng)衰減末端，有效減弱殘余波能向足底區(qū)域的傳導(dǎo)，提高穿戴舒適性與安全性。

14、本技術(shù)還提出了一種減震滑冰鞋的安裝方法，該方法包括如下步驟：

15、s1、將刀架安裝在鞋子本體的底部連接區(qū)域；

16、s2、將固定部固定連接于刀架的下側(cè)；

17、s3、將刀片插入固定部的容納腔中，連接刀片頂部與固定部，完成滑冰鞋的裝配；

18、方法使用上述裝置實(shí)施。

19、進(jìn)一步地，在s3之前，在刀片頂部粘附有陶瓷微球，陶瓷微球以分散方式設(shè)置于聲波反射層表面。該結(jié)構(gòu)布設(shè)方式不會(huì)遮蔽聲波反射層的主要曲面區(qū)域，可在保持界面形貌特征的同時(shí)引入局部結(jié)構(gòu)擾動(dòng)。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

21、（1）本技術(shù)通過在刀架下側(cè)設(shè)置固定部，并在固定部內(nèi)部形成可插入結(jié)構(gòu)的容納腔，使刀片頂部穩(wěn)定定位于腔體之中，從而在刀片與鞋子本體之間建立一處物理隔振區(qū)域。該結(jié)構(gòu)在振動(dòng)傳遞路徑上構(gòu)成實(shí)質(zhì)性的界面阻抗跳變，能夠?qū)χ械皖l振動(dòng)波的傳播方向與能量路徑進(jìn)行擾動(dòng)和轉(zhuǎn)向，避免傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中因刀片剛性貫通而導(dǎo)致的激勵(lì)直接透傳，有效降低振動(dòng)集中傳入鞋子本體所引發(fā)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)不穩(wěn)定與穿著疲勞風(fēng)險(xiǎn)。

22、（2）本技術(shù)在刀片頂部設(shè)置聲波反射層，作為刀片頂部與容納腔之間的接觸構(gòu)件，可在高頻激勵(lì)波到達(dá)時(shí)形成聲阻抗突變界面，對高頻振動(dòng)能量產(chǎn)生反射與折返效應(yīng)，減少能量進(jìn)一步透射至鞋子本體的可能性。與現(xiàn)有技術(shù)中依賴材料阻尼吸能或末端緩沖吸振的被動(dòng)方式相比，該方案可在激勵(lì)源近端實(shí)現(xiàn)路徑控制，從結(jié)構(gòu)起點(diǎn)處主動(dòng)削弱高頻成分的傳播強(qiáng)度，增強(qiáng)系統(tǒng)在高頻擾動(dòng)條件下的穩(wěn)定性。

23、（3）本技術(shù)通過容納腔結(jié)構(gòu)與聲波反射層的組合設(shè)置，在不影響刀片安裝穩(wěn)定性的前提下，實(shí)現(xiàn)了從激勵(lì)源起點(diǎn)到鞋子本體連接末端的連續(xù)響應(yīng)調(diào)控路徑。該方案區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中局部阻尼或終端緩沖的單一抑制方式，能夠構(gòu)建出針對不同頻率段振動(dòng)的分層干預(yù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高、中、低頻振動(dòng)的統(tǒng)籌響應(yīng)與能量引導(dǎo)，提升滑冰鞋在復(fù)雜滑行環(huán)境下的系統(tǒng)級(jí)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)一致性與足底穿戴舒適性。