O design de calçados na (re)evolução digital. Proposta de uma metodologia para análise de desempenho de calçados femininos com foco no conforto do usuário, utilizando a modelagem virtual e a impressão 3D

• Main Author: Jose Augusto Marinho Silva
• Other Authors: Paulo Eduardo Fonseca de Campos
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2016
• Subjects: Biomecânica do calçado; Calçados (Design); Ergonomia; Fabricação digital; Método dos elementos finitos; Biomechanics of footwear; Digital manufacture; Element method Finite; Ergonomics; Footwear (Design)
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/16/16134/tde-16122016-170644/

O design de calçados femininos de salto alto frequentemente tem características de projeto com foco no styling ao invés de projeto centrado no usuário, uma vez que a estética prevalece em relação ao conforto. No presente trabalho, desenvolve-­-se uma abordagem metodológica para o projeto de calçados, focado na melhor adaptação aos pés dos usuários, representados pelo universo das mulheres, com a característica do \"sob medida\", visando principalmente o conforto. Como estudo de caso considera-­-se o calçado comercial, feminino e de salto alto. A metodologia consiste na uHlização de simulação virtual para análise do desempenho, podendo prever possíveis falhas antes da produção em escala, principalmente pelos estudos dos fenômenos relacionados com as deformações dos materiais sofridas por cargas aplicadas, ou seja, tensão x deformação. A elaboração do modelo de análise ocorreu pela obtenção de dados de pressão plantar realizados em ensaios de baropodometria, uHlizando palmilhas com sensores que medem as pressões instantâneas durante o passo. Os calçados selecionados foram cedidos por uma marca comercial conhecida e atuante no mercado brasileiro há mais de 30 anos, sendo modelos sociais, Hpo sandálias e scarpins, considerados produtos de luxo. Três alturas de salto foram usadas nas medições, e para o mais alto deles, uHlizou-­-se dois modelos, um de salto fino e outro de salto com base retangular. Essas medições são os dados de entrada para o so-ware de análise pelo método dos elementos finitos. As forças aplicadas em uma palmilha virtual simulam as regiões dos picos de pressão obHdas pela baropodometria, caracterizando a distribuição da pressão plantar. Essas análises podem auxiliar novos projetos de calçados, dando o suporte necessário para a idealização de soluções que proporcionem diminuir os picos de pressão, causando assim menor desconforto e maior adequação do projeto às caracterísHcas fisiológicas de cada usuário pela criação de palmilhas anatômicas e personalizadas, como sugere o resultado das análises. Uma vez que é uHlizada uma metodologia que consiga prever o desempenho de um calçado antes da sua fabricação, são inúmeras as vantagens que podem auxiliar na oHmização e melhoria dos calçados existentes, ao reduzir o tempo de desenvolvimento e os custos envolvidos, além de garanHr a qualidade do produto. Tanto o design de calçados comerciais quanto conceituais analisado pelo método dos elementos finitos pode ser inspirado pelos resultados de desempenho, influenciando as escolhas de soluções que auxiliem na definição do melhor projeto. Ao final do trabalho foi desenvolvido um protóHpo experimental de um calçado feminino de salto alto que reforçou a validação da pesquisa. === The design of women\'s high-heeled shoes often has design features with Focus on styling rather than user-centered design, since steHca prevails in Relation to comfort. In the present work, a methodological approach is developed for the Footwear design, focused on the best adaptation to the feet of the users, represented by the Women\'s universe, with the characteristic of \"tailor-made\", mainly aimed at comfort. As a case study it is considered the commercial footwear, feminine and high heels. The methodology Virtual simulation for performance analysis, and can predict possible Prior to scale production, mainly due to the studies of the phenomena related to With the deformations of the materials undergone by applied loads, that is, tension x deformation. A The model analysis was performed by obtaining plantar pressure data In baropodometry tests, using insoles that measure pressures During the step. The selected footwear was given by a trademark Known and active in the Brazilian market for more than 30 years, being social models, Hpo Sandals and scarpins, considered luxury products. Three heel heights were used in the Measurements, and for the highest of them, two models were tested, one with a Rectangular base. These measurements are the input data for the analysis software by the method Of finite elements. The forces applied in a virtual insole simulate the regions of the peaks Pressure obtained by baropodometry, characterizing the plantar pressure distribution. These analyzes can aid in new shoe designs, giving the necessary support for the Solutions that reduce pressure peaks, thus Discomfort and greater suitability of the design to the physiological characteristics of each user by the Creation of anatomical and customized insoles, as suggested by the analysis results. Once That a methodology is used to predict the performance of a footwear prior to its The advantages that can aid in the improvement and improvement of footwear. Reducing development time and costs involved, as well as product quality. Both the commercial and conceptual footwear design analyzed by the Finite element method can be inspired by the performance results, influencing the The choices of solutions that help in the definition of the best project. At the end of the study, Developed an experimental prototype of a high-heeled women\'s shoe that reinforced the Validation of the research.