【摘 要】
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目的:建立运动员胫骨三维有限元模型,对其在冲击载荷作用下的应力分布进行分析.
方法:应用GE64排螺旋CT扫描和Simpleware6.0建模软件建立健康男性运动员胫骨三维有限元模
【机 构】
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重庆大学体育学院,重庆,400044上海硅步科学仪器有限公司,上海,200030
【出 处】
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2014年全国体育计算机应用学术会议
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目的:建立运动员胫骨三维有限元模型,对其在冲击载荷作用下的应力分布进行分析.
方法:应用GE64排螺旋CT扫描和Simpleware6.0建模软件建立健康男性运动员胫骨三维有限元模型,将前期该运动员右前场蹬跨步上网过程膝关节力和力矩及肌肉力的逆向动力学仿真研究结果作为载荷运用Ansys14.0有限元软件进行有限元分析计算.
结果:建立了包含184759个单元(其中皮质骨145165、松质骨39594)、35789个节点的胫骨四面体有限元数字模型.在运动员蹬跨步上网时的冲击载荷下,在七个关键时相中,当全脚掌着地时胫骨远端所受应力达到峰值236MPa,应力位置集中在胫骨远端1/3处,此时胫骨上端位移最明显,为35.85mm.从运动员重心前移也即下肢缓冲的过程中,胫骨所受应力随着膝关节高屈曲变化呈逐渐增大的趋势.反之,运动员接球后重心向后移动的过程中胫骨所受应力变化则逐渐减小.
结论:本研究建立的三维有限元模型可用于胫骨的生物力学研究,同时使更加深入得了解胫骨运动性疾病的发病机理,为临床治疗和有效康复提供生物力学特性参考.
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