大量的研究文献表明膝关节是乒乓球运动员极易发生运动损伤的部位。乒乓球运动员膝关节损伤给自身的运动训练和比赛带来了极其严重的影响。然而乒乓球运动员在完成步法时膝关节的受力特征并不清楚。本研究采用运动生物力学的研究方法,选取北京体育大学优秀乒乓球运动员,运用红外光点运动分析系统和三维测力台系统获得不同性别运动员在完成并步、跳步、跨步步法移动过程中下肢运动学和动力学数据。然后在通过逆动力学计算等方法进一步获得乒乓球运动员完成并步、跳步、跨步步法时下肢各关节三维角度和三维力、力矩等生物力学指标。确定与乒乓球运动员膝关节负荷有关的因素,通过统计分析,确定各因素之间的关系,并分析可能造成膝关节损伤的危险因素。了解不同性别乒乓球运动员在完成不同步法过程中膝关节的负荷特征。本研究主要得到以下结论:(1)乒乓球运动员在完成三种步法时膝关节负荷垂直方向的力最大,是自身体重的1.5倍;膝关节左右和前后方向的负荷最大值约为自身体重的0.5倍。膝关节受力并没有表现出男女的性别差异。膝关节所受力矩伸膝力矩和内收外展力矩最大值为0.05BH*BW左右,而旋内旋外力矩最大值为0.02BH*BW左右。跳步步法内收力矩、外展力矩表现出了男女的性别差异。(2)乒乓球运动员在完成三种步法中,膝关节所受的垂直力表现出了跨步大于并步和跳步的趋势,所以完成跨步步法时更容易造成膝关节损伤。膝关节力矩在完成三中步法动作时膝关节力矩没有明显动作之间的差异。从膝关节角度来看,跳步步法膝关节活动范围小于并步和跨步。三种步步法的膝关节旋外角有性别的差异,女性受试者大于男性。(3)乒乓球运动员完成三种步法时膝关节的负荷单纯有垂直方向的力对于膝关节损伤的影响不明显,但如果同时伴有左右和前后方向的力,导致膝关节在被压迫的同时伴有拧转和摩擦的动作,对于膝关节的损伤很严重;膝关节三维力矩也是三个方向的力矩同时作用于膝关节,对膝关节的损伤造成影响。(4)乒乓球运动要求运动员膝关节长期处于弯曲位置,,在训练和比赛过程中来回的跳动和左右移动,膝关节要不停地来回转动、摩擦,长期积累下来就对膝关节产生慢性损伤。(5)运动员体重与乒乓球运动员膝关节负荷呈正相关。体重越大,膝关节负荷也就越大,就增加了膝关节损伤的几率。错误动作、不正确的膝关节用力等都会加剧膝关节损伤。