骨科人体生物力学与施力特征分析课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,51人体运动与骨杠杆,51.1人体“骨一运动的杠杆,运动系统关节一运动的枢纽,肌肉一运动的动力,8-,三者在,神经系统的,m,支配和调节,下协调一致,目4,随着人的,意志,共同,准确地完成,动作。,51人体运动与骨杠杆,1,5.1.2骨的功能和骨杠杆,1、骨的功能,g.,WTHLJN,(1)支撑人体,(2)保护内脏,(3)运动的杠杆,(4)造血,(5)储备矿物盐:主要是磷,和钙等。,m,5.1.2骨的功能和骨杠杆,2,2.骨杠杆,根据支点,力点(动力点)、重点(阻力点),三者不同的位置分布,分为:见图5-1,(1)平衡杠杆,(2)省力杠杆,(3)速度杠杆:用力大,但运动速度快,由等功原理,得之于力则失之于幅度,反之亦,然。因此,最大的力量与最大的运动范围两者是相,矛盾的,在设计操纵动作时,必须考虑这一原理。,2.骨杠杆,3,图5-1人体骨杠杆,a)平衡杠杆(b)省力杠杆()速度杠杆返回,图5-1人体骨杠杆,4,52人体生物力学模型,5.2.1人体生物力学建模原理,生物力学模型是用数学表达式表示人体机械组,成各部分之间的关系。在这个模型中,肌肉骨骼系,统被看做机械系统中的联接,骨骼和肌肉是一系列,功能不同的杠杆。生物力学模型可以采用物理学和,人体工程学的方法来计算人体肌肉和骨骼所受的力,通过这样的分析就能帮助设计者在设计时清楚工,作环境中的危险并尽量避免这些危险。,52人体生物力学模型,5,生物力学模型的基本原理建立在牛顿的三大定律上,(1)物体在无外力作用下会保持匀速直线运动或,静止状态;,(2)物体的加速度跟所受的合外力大小成正比;,(3)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小,相等,方向相反,作用在一条直线上。,生物力学模型的基本原理建立在牛顿的三大定律上,6,当身体及身体的各个部位没有运动时,可认为,它们处于静止状态。必须满足以下条件:作用在这,个物体上的外力大小之和为零;作用在该物体上的,外力的力矩之和为零。,单一部位的静止平面模型(又称为二维模型),通常指的是在一个平面上分析身体的受力情况,静止模型认为身体或身体的各个部分如果没有运动,就处于静止状态,单一物体的静止平面模型是最基础的模型,它,体现了生物力学模型最基本的研究方法。复杂的三,维模型和全身模型都建立在这个基本模型上。,当身体及身体的各个部位没有运动时,可认为,7,522前臂和手的生物力学模型,R;,N,(肘部受力)=0(5-3),H重物=98N,(肘部总力矩)=0(54),图5-2抓捏物体时前臂和手的生物力学简化模型,522前臂和手的生物力学模型,8,5.2.3举物时腰部生物力学模型,(L5/S1腰骶间盘力矩)=0,(5-7),背部职肉,横切面,(L5/S1腰骶间盘受力)=0,水平线,(58),主要阙腰骶耥歷爱鞠屢,(她其它蒹舐锏益鞯髅,物的挞蚵困重爵激鄅。,2m度冰年形状、货,移动的距离等。,图5-3举物时腰部的生物力学静止平面模型,5.2.3举物时腰部生物力学模型,9,5.3人体的施力特征,5.3.1主要关节的活动范围,骨与骨之间除了由关节相连外,还由肌肉和韧带,联接在一起。因韧带除了有联接两骨、增加关节的稳,固性的作用外,还有限制关节运动的作用。因此,人,体各关节的活动有一定的限度,超过限度,将会造成,损伤。,另外,人体处于舒适时,关节必然处在一定的舒,适调节范围内。表5-1为人体重要活动范围和身体各,部姿势调节范围,表中的身体部位及关节名称可参考,相应的示意图5-4,5.3人体的施力特征,10,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,11,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,12,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,13,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,14,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,15,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,16,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,17,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,18,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,19,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,20,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,21,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,22,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,23,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,24,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,25,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,26,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,27,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,28,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,29,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,30,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,31,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,32,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,33,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,34,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,35,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,36,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,37,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,38,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,39,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,40,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,41,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,42,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,43,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,44,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,45,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,46,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,47,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,48,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,49,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,50,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,51,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,52,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,53,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,54,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,55,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,56,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,57,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,58,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,59,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,60,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,61,骨科人体生物力学与施力特征分析课件,62,