adidas 的設計人員和工程師熟知，外脛夾(因運動過量引起的脛部疼痛)、膝蓋扭傷或者足踝扭傷都會讓跑步者因受傷而停止運動。所以這些設計人員和工程師使用材料科學、生物力學和有限元分析 (FEA) 軟件，將類似于建筑抗震和汽車穩定系統的運動響應型減壓技術應用到運動鞋跟部的設計中，力求在運動鞋的外形自然不失美觀的同時，實現內在部分最人性化、最出色的設計。

　　仿真軟件至關重要

　　adidas 在推出全新 ForMotion? 系列運動鞋的過程中，通過結合使用表面 CAD 工具和 SIMULIA 的 FEA 軟件(Abaqus/Explicit 和 Abaqus/CAE)，大幅縮短了設計周期。Adidas 的機械工程師 Tim Robinson 指出：“重新設計測試一款新鞋需要 6 ~ 8 周的時間。而如果采用仿真技術，只需幾天就能完成。實踐證明，SIMULIA的 Abaqus 在加速整個產品開發進程方面至關重要。”Robinson 是由設計人員、工程師和生物力學家組成的 adidas 創新小組中的一員，他們跨越地域的界限，在位于德國紐倫堡外的 adidas 誕生地和美國俄勒岡州波特蘭這兩個地點展開協作。

　　獨特的滑板技術

　　ForMotion? 系列運動鞋設計中的一個關鍵因素就是在鞋跟處采用了一對帶有球形支座的聚酰胺滑板。系統的硬度通過較薄的聚合物封條提供，有時還根據型號的不同而采用聚合物彈簧和墊圈。Robinson 指出：“滑板不僅能吸收縱軸震動，同時還能調節三維震動。通過滑板分離腳跟部位的震動可以降低‘底角速度’，也就是降低腳跟觸地后腳趾拍地的速度。如果底角速度太快，通常就會出現跑步者常見的所謂外脛夾問題。此外，滑板還能轉動以抵消旋前力，也就是每一次足部內轉的力度。球形滑板能自動糾正這一內轉力度，從而保護膝蓋免受傷害。通過移位限制器，還可避免反向過度勞損。另外該滑板還能自動調節適應每只腳的沖擊(如跑步時足部外撇的程度)。”

　　化概念為現實

　　一旦確定了產品概念，創新小組下一步的任務就是確保運動鞋的腳跟部位按設計要求發揮出其應有的作用，且能滿足不同鞋號的功能要求。3D模型由 CAD 軟件創建完成后導入達索系統 Abaqus/CAE 軟件。Robinson 指出：“我們創建模型介面，然后將其應用于設置邊界條件和材料屬性，并將定義接觸、摩擦、接頭及其他方面的所有元素綁定在一起。最后我們用 Abaqus 解決上述所有問題。”材料特性來自 adidas 根據其專有材料而創建的定制庫。作為邊界條件基礎的生物力學數據同樣是非常機密的，這些數據通過 Vicon 運動捕獲系統內部生成。Vicon 運動捕獲系統的工作原理是在跑步者身上的關鍵部位安裝微小的標記器，并在跑步者移動時通過紅外攝像機加以追蹤。

　　虛擬鞋內部的意義

　　后期工藝仍然需要 Abaqus/CAE的幫助。工程師通過應用虛擬仿真的方式，憑借水平和縱向位移力，尋找壓力區或摩擦區。Robinson 指出：“能夠看到實際鞋的內部，甚至通過虛擬模型進一步了解鞋的內部情況，肯定非常有用。這有助于我們就建議的修改措施與設計人員進行溝通。”由于人的足部和身體各異，本階段 FEA 建模的重要部分就是對鞋進行功能分級。Robinson 指出：“我們通過生物力學測試結果，獲得了鞋號與平均重量之間的關聯數據。不同型號鞋的踝部關節上的半徑會有所變化。我們用這一關系對滑板形狀進行功能分類，通過 FEA 來預測不同鞋號腳跟單元所需要的最佳硬度。”此外，該系列鞋還提供四種不同版本，分別針對控制、氣墊、越野和競賽用途進行了優化。

　　反復測試科學驗證

　　當設計原型可以進行實測時，即可用adidas定制的測試設備來測試 ForMotion? 鞋的“水平硬度”,即將鞋保持 30 度角(“男性”邁步的角度)，對腳跟處進行準靜態位移。Robinson 指出：“測試很少會發生意料之外的情況。我們已經通過 FEA 進行了相當于實際測試設備運動情況的虛擬仿真。我們確信，頭批樣品鞋的表現將會與我們的預計相差無幾。”性能評估測試設備 (PETE) 這一定制設備專用于進行實穿測試，并通過此前獲得的 Vicon 生物計量輸入數據來復制實際穿鞋跑步時的運動和影響。先后進行的此類測試多達 10 萬次，相當于跑步 1,000公里。穿上 adidas 的 ForMotion 系列鞋，跑步活動對腿部的不良影響將得以大幅減輕。Robinson 總結道：“鞋的工程設計今后還將和高完整性保護系統 (HIPS) 相結合。我們將通過 Abaqus 軟件不斷改進并加速鞋類的科學設計。”