负重行军演习或者拉练是士兵必须完成的科目,也是所有军事体育训练中最艰苦的训练科目之一。长途负重行军演习,不仅对士兵的生理、心理、意志力形成强大的考验,同时也是导致士兵发生各种损伤的主要原因。如何减少损伤,提高士兵的作战能力,是科研工作者与卫生后勤保障部门所面临的重大课题。本研究在实验条件下模拟士兵30分钟负重行军,通过3维摄像、YDT测力台系统、Footscan足底压力测试系统等多种生物力学测试方法,对士兵在10kg、20kg、30kg负重条件下行军步态的生物力学特征进行研究。目的是了解3种不同负重对士兵步态模式的影响,不同负重下行军步态的动力学特征,以及足底压力的变化。为探讨士兵在不同负重下的步态补偿策略,提高承载能力和行军能力,改进行军技术及预防下肢损伤提供基础,同时对今后改进背包和军靴设计提供重要的参考数据。本研究结论如下：1.轻负重时,士兵步态运动学特征变化较小,而中等负重和大负重条件下士兵步态特征为单支撑时间显著性的减小,双支撑时间显著性增大,髋关节、膝关节以及躯干前倾角度活动幅度显著。2.中等负重和大负重时,步宽值显著性增加,单步长值在行军过程中下降显著。而步频受行军时间的影响比较小,受负重量的影响也比较小,因此中等负重和大负重情况下步速的下降更多是由于步长值下降所造成的。3.士兵通过调整躯干角度,来维持身体的平衡；通过摆动腿快速地前摆着地,增大双支撑时间同时增大支撑面积,提高行军的稳定性；步宽增加,提高了行军时在横向的稳定性。4.士兵足—地垂直反作用力与负重量有显著性关系。中等负重和大负重下,碰撞力峰值显著性增大,同时碰撞力峰值出现时间提前,蹬地力峰值也随着负重量的增加而增大；制动力、推动力均随着负重量的增大而增大,制动力与推动力净差值随着负重量的增大也呈增加趋势；内外侧力值升高表明士兵在大负重情况下稳定性显著性降低。5.足底多数区域的压强峰值随着负重量的增大,普遍有所上升。增大显著的区域主要集中在后跟外侧和前脚掌第1—5跖骨头和第一足趾处,而压力中心轨迹变化揭示了士兵足外翻程度加大。