在鞋类刮擦测试中偏好使用多钉配置的主要原因在于，它能够复制真实的压力分布，同时弥补工业测试机械的局限性。通过布置钉子来模拟运动靴的前掌，测试人员可以将机器的最小输出力分散到多个接触点上。这确保了每个钉子上的压力（MPa）与真实比赛数据相匹配，而不是在单个点上产生人为的高负载。
由于测试设备的最低力要求，单钉设置经常会导致不真实的压力数据。多钉配置是解决此问题的工程方案，它分散了负载，以确保真实的模拟，同时提供防止在拖曳测试过程中倾斜所需的机械稳定性。
载荷管理挑战
克服设备限制
工业测试台架通常具有相当高的最小输出力。
如果将此最小力施加到单个钉子上，则产生的压力将完全集中在该一个小表面区域上。
实现真实的压力
将载荷集中在一个点上通常会超过实际运动场景中观察到的压力。
通过使用多钉设置，总载荷得到分摊。这降低了每个单独接触点的压力，使测试数据与实际比赛测量值保持一致。
机械稳定性和准确性
模拟前掌
这种配置并非随机，而是旨在模拟运动鞋的前掌布局。
这种布局产生的接触区域比孤立的组件更像一整双鞋的整体。
防止倾斜和不稳定性
单钉测试中的一个主要技术故障是，当钉子在表面上拖曳时，它容易发生倾斜或出现不稳定的位移。
多钉配置可以固定测试鞋。这种稳定性确保所测量的力是摩擦力和牵引力的结果，而不是测试装置的机械移动或角度变化。
常见陷阱：单钉测试的风险
误导性压力数据
使用单个钉子时，研究人员可能会生成反映机器局限性而非鞋子性能的数据。
由于压力无法分散，因此产生的数值通常会高于运动员实际施加到地面的数值。
测试的机械故障
将单个垂直物体在表面上刮擦的物理力学会在该物体上产生显著的扭矩。
在没有相邻钉子稳定作用的情况下，该装置容易倾斜。这种移动会改变攻击角度，导致安全评估数据不一致且不可靠。
为您的目标做出正确选择
为确保您的安全评估有效且有据可查，请考虑物理设置如何影响您的数据完整性。
- 如果您的主要重点是代表性数据：确保您的配置模仿鞋子的特定前掌布局，以使压力分布与真实比赛测量值相匹配。
- 如果您的主要重点是测试稳定性：避免使用单钉设置，以消除拖曳阶段倾斜和不稳定位移的变量。
有效的安全测试需要一种能够管理设备力限制同时保持与表面稳定、真实互动的设置。
总结表：
| 特征 | 单钉配置 | 多钉配置 |
|---|---|---|
| 压力分布 | 高度集中；经常超过真实数据 | 分散；模拟实际运动员前掌压力 |
| 设备兼容性 | 通常与高最小输出力不兼容 | 有效管理高机器输出力 |
| 机械稳定性 | 倾斜和不稳定位移的风险高 | 稳定；防止在拖曳阶段移位 |
| 数据准确性 | 经常因机器限制而产生偏差 | 高；反映真实的比赛表现 |
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参考文献
- Angus Hughes, Matt Carré. Padded rugby clothing to prevent laceration and abrasion injuries from stud raking: a method of assessment. DOI: 10.1007/s12283-022-00369-2
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
