摘要:将生理学、工程分析和计算机三维图像技术结合起来打开了创造"虚拟人"的大门。本文报道了一种具有广泛应用基础且功能齐全的人类肌肉骨骼系统的生理生物力学仿真技术。该仿真技术从结构水平、静态和动态模型的可视化结果上,并综合利用生物力学分析及图形化建模的专业知识来研究骨骼关节和软组织的力学性能,可与人体组织符合的模型包括假体植入物、内固定系统、功能康复锻炼装置,以及一个功能强大的计算平台联合在一起形成一个可在不同边界及加载条件下作静态、动态、动力学、应力及应变分析的应用软件系统及数据库—简称为VIMS(Virtua

摘要:目的从动作控制角度出发,探讨运动控制对提高短跑运动成绩以及预防运动损伤的可能影响。方法研究对象为8名国家级优秀短跑运动员(最好成绩:10.27s～10.80s),利用8台红外高速摄像系统(采样频率300Hz)与测力台系统(1200Hz)同步记录受试者在短跑最大速度阶段的运动学与动力学地面反作用力资料。根据逆动力学理论建立下肢多环节互动动力学模型,对短跑一个步幅的各种力矩进行量化分析。结果短跑支撑阶段地面反作用力矩是下肢各关节处的主要被动力矩,它在着地初期对膝关节产生一个较大的伸膝作用,腿后肌为抵抗此力矩的

摘要:目的从运动学和动力学特征方面对举重下蹲式上挺进行研究,为教练员和运动员认识和寻找适合自己的上挺方式提供理论依据。方法采用三维录像和三维测力台同步测试的方法。结果发现下蹲挺下蹲撑铃点低,人体重心下蹲撑铃比较迅速,杠铃上升距离短,所需杠铃上升速度小。但是下蹲挺撑铃的前后稳定角及平衡角小,稳定性低,稍有不慎就可导致动作失败。下蹲挺撑铃和起立时间较长,起立距离也较长,消耗的能量多。结论下蹲挺上挺发力所需力小,但是撑铃和起立的稳定性差。

摘要:目的探索利用系统辨识寻求人体落地冲击模型中力学元件参数的方法,并结合仿真分析验证其有效性和实用性。方法将人体简化为带有一个颤摆质量和一个刚性质量的—自由度集中参数物理模型,用状态空间法导出相应的数学模型,采用n4sid子空间系统辨识方法得到广义状态方程,进一步借助约束优化方法求解模型力学元件参数估值。结果参与缓冲的颤摆质量随落地高度的增加而增大,弹性、阻尼元件参数估值有一适宜的范围,仿真计算输出量与实际人体系统输出量有更好的拟合度。结论采用系统辨识方法可有效估算两质量-自由度系统模型中反映人体缓冲特性的力

摘要:目的研究跳水运动员双脚并拢压板,人板耦合时的蹬伸与功能变化。方法应用理论分析方法,材料力学方法,振动力学研究等方法分析跳板在走板下的振动力学特性。结果得出跳板的挠曲线方程为δ0=y板(1)=P/6EI[-l3+3l3+(a2-4la)l+la2]=lι-a2/3EIP2、跳板所受的冲击应力Pd=K(P/K+(P2/K2+2ph/K)1/2)3、人板耦合时的固有频率有频率为:ω合=(k/(m+■))1/2=((3El/(m+■)l(l-a)2)1/2)4、在同样的外力作用下,支点靠近跳板固定端,板前端垂直位

摘要:目的研究波浪对平底帆船的干扰力。方法以小型平底帆船为对象,基于线性切片理论计算一阶规则波浪对船体的干扰力,分析波浪干扰力对帆船运动的影响。结果计算了斜浪时波高对干扰力的影响;遭遇角对干扰力大小、振荡周期的影响;波浪频率对干扰力振荡周期的影响,及斜浪对船体横漂的影响等。结论帆船在波浪中行驶时,遭遇角是影响帆船运动状态的关键因素之一,为保持正确航向应适时修正遭遇角。

摘要:目的研制赛艇划桨力的实船测试装置。方法设计了一种马蹄形测力传感器,可安装于桨栓,不妨碍运动员正常划船,也又不改变船体原有结构。结果实验条件下具有良好的线性力-应变关系,可以保证实际应用时传感器的电输出与划桨力成正比。结论提出了可应用于实船实时测试水上运动员划桨力的一种测力传感器。试验结果表明,这种测力传感器可以有效监测划桨板的受力状况。

摘要:目的建立人体下肢肌肉功能的数学模型并编写相应的计算机软件,为人体运动过程中的下肢各肌肉力学描述及评估提供快速可靠的数据支持。方法利用现有的国人下肢肌肉附着点的三维坐标数据及其与体表骨性形态学参数的回归方程等相关研究成果,利用VisualC++6.0平台,编写下肢肌肉功能评定软件。结果软件系统可输出任意模拟姿态或实际运动过程中的下肢肌肉功能参数。结论本研究成果可从肌肉动力学层面来指导运动员的专项力量训练,提高运动成绩,也可应用于相关医学领域。

摘要:目的探讨腕管内压力测定在内镜下微创治疗腕管综合征中的应用。方法38例47腕应用内镜下微创松解腕横韧带治疗腕管综合征,其中16例21腕手术前后分别在休息位、屈腕位、伸腕位及Okutsu试验下作腕管内压力测定。结果在同一体位下,腕横韧带松解术后腕管内的压力与术前相比有明显降低(P<0.01)。结论根据手术前后腕管内压力的变化判断松解程度,避免因腕横韧带松解不完全而影响手术疗效,具有良好的临床实用价值。

摘要:运动创伤生物力学是近年来发展迅速的一门交叉学科,其特点表现为:①研究从骨组织向软组织延伸;②各种新技术得以发展并应用;③微观和宏观研究并进;④离体研究向在体研究发展;⑤运动创伤和生物力学发展互为促进。本文将对该领域的进展进行综述。

摘要:前交叉韧带断裂是膝关节最常见运动损伤之一,大部分是非接触性原因造成的。理解前交叉韧带受力和损伤机制对预防和治疗损伤有重要意义。本文综述了国内外对前交叉韧带损伤特点及其受力和损伤机制的研究结果。研究表明,下肢矢状面的生物力学是前交叉韧带受力的主要影响因素,如较小的膝关节屈角,较大的地面反作用力,较大的股四头肌力。其中较大的地面反作用力引发较大的股四头肌力和胫骨近端向前的拉力从而增加前交叉韧带负荷。较小的膝关节角合并较大的髌韧带与胫骨夹角和前交叉韧带倾斜角会增大韧带负荷。交叉韧带并不是承受膝关节内、外翻和内旋

摘要:针对2008年奥运会帆船比赛,回顾了在帆船的演变中从利用风对帆的推力转变为升力的过程,介绍了帆船运动的开展,分析了帆船的受力状态,并讨论了其研究方法。

摘要:水上运动项目多参数实时监测系统,将无线传感器网络(WSN)技术应用于水上运动项目多参数(船速、桨栓压力,心率等参数)监测和分析。系统包括前端传感器对信号的采集和处理、ZigBee无线传输、计算机(UMPC)终端的可视化界面分析和处理等。该系统可以将训练中运动员的心率、桨栓力和船速等指标实时生动的反映在教练手中,以便教练根据实际情况做出最及时的训练安排和调整,有效地提高运动员训练的效率和比赛竞争力。