女性羽毛球运动员头顶球单腿落地动作的膝关节生物力学有限元分析
发布时间：2021-08-05 23:08
研究目的:羽毛球是世界上最受欢迎的运动之一,由于其高强度和间隙性的运动特点,容易导致一系列的运动损伤,且女性运动员更容易发生损伤。头顶球技术作为羽毛球运动中最常见的技术之一,大多数动作发生在后场反手侧。膝关节软骨和半月板损伤作为常见的一种损伤,多见于头顶球单腿落地动作中。头顶球动作的单腿落地动作造成半月板和软骨损伤主要包括落地冲击对膝关节软骨和半月板造成急性损伤,以及长期的落地动产生的负荷造成软骨和半月板的慢性损伤。落地过程中膝关节的生物力学环境的改变是导致膝关节的损伤的重要因素。因此本研究的目的建立女性膝关节有限元模型,并基于女性羽毛球运动员头顶球单腿落地的运动学和动力学数据,利用模型计算膝关节内部生物力学特性,这对于了解膝关节软骨和半月板损伤机制至关重要。并通过模型模拟落地冲击力和关节角度的变化如何影响软骨和半月板生物力学,进一步对于预防膝关节的软骨损伤,疾病的治疗和康复有重要意义。研究方法:招募上海体育学院二级及一级健康女性羽毛球运动员共7名,下肢半年内无损伤且此前未接受过手术。使用Vicon三维红捕捉系统采集头顶球单腿落地动作的运动学,采集频率200Hz,使用Kilster三维...
【文章来源】：上海体育学院上海市
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]髌股关节准动态三维运动模型的构建及其应用[J]. 王星亮,刘云鹏,徐志庆,姚杰,杨滨. 中国矫形外科杂志. 2016(12)
[2]膝关节有限元解剖模型的构建及其力学分析[J]. 董跃福,牟志芳,蒋胜波,刘建,刘旭东. 临床骨科杂志. 2015(06)
[3]单腿落地时优势腿与非优势腿的生物力学偏侧性研究[J]. 刘海瑞,傅维杰,伍勰,郭黎,吴瑛. 体育科学. 2014(08)
[4]落地冲击引起下肢损伤的生物力学研究进展[J]. 李旭鸿,郝卫亚. 中国运动医学杂志. 2013(02)
[5]前交叉韧带力学特性差异对膝关节有限元仿真结果的影响[J]. 万超,郝智秀,温诗铸. 医用生物力学. 2012(04)
[6]不同屈曲角度下膝关节主要韧带有限元模型的建立和验证[J]. 钟砚琳,王海鹏,容可,王友,谢叻. 中国组织工程研究与临床康复. 2010(30)
[7]基于有限元法人体膝关节生物力学模型的建立与分析[J]. 鲍春雨,孟庆华. 武汉体育学院学报. 2010(05)
[8]膝关节三维有限元模型的建立及生物力学分析[J]. 袁平,王万春. 中南大学学报(医学版). 2010(01)
[9]人体膝髌股关节相对运动分析[J]. 王建平,张琳琳,王成焘. 上海交通大学学报. 2009(07)
[10]优秀羽毛球运动员运动创伤的流行病学调查与分析[J]. 李擎,王人卫,李建平,李全意,刘翠萍,周长庚,王智琴. 上海体育学院学报. 2009(02)
博士论文
[1]膝关节力学建模与屈曲运动生物力学特性研究[D]. 王建平.上海交通大学 2010
硕士论文
[1]太极拳搂膝拗步动作中膝关节生物力学的实验和仿真研究[D]. 李岩.上海体育学院 2017
[2]髌骨不稳的研究及治疗进展[D]. 张贺龙.河北医科大学 2009
本文编号：3324621
【文章来源】：上海体育学院上海市
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－２场地设置，包括羽毛球场地，Ｖｉｃｏｎ红外摄像和Ｋｉｌｓｔｅｒ测力台的设置??３．?２．?４运动学和动力学数据采集??
?女性羽毛球运动员头顶球单腿落地动作的膝关节生物力学有限元分析???选取运动学参数：膝关节三平面角度；动力学参数：踝关节反力，作为膝??关节有限元分析的边界条件和载荷＃??３．?３膝关节有限元分析??３．?３．?１膝关节有限元模型的建立，??本文章使用１名健康女性志愿者（年龄２９岁，身高１７０厘米，体重６５千??克）的膝关节?ＭＲＩ?数据，利用?Ｍｉｍｉｃ．ｓ，Ｇ．６〇ｍａ．ｇｉｃ，ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ?和?Ａｂａｑｕｓ?共?４??个软件，建金最接近实际情况的膝关节模型。根据课题组之前的建模过程??从生物力学和解剖学的基础上，构建包含股骨、胫骨、腓＾■、骸骨、各骨的关??节软骨、半月板和主要韧带的疋常膝关节王维有限元模型。主要流程如图３－５??所示。??１?膝关节数据?Ｉ?＊?ＧｅｏｉＭｇｉｃ＾ＯＨ??＞?ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ?１４．０??？?Ａｂａｑｕｓ?６．４????ｆ提取膝关＾组织为３Ｄ?［■将３Ｄ结进行?｜■装配膝关节Ｔ各组织并设??１?结构优化?１?网￥＿戈｜）分?Ｉ定材料属性：＿接触属性??圓會再??图３－５?Ｅ常膝关节模型建直和计算流程图??１）?ＭＲＩ数据导入??将ＤＩＣ０Ｍ格式的膝关节ＭＲＩ数据导入Ｍｉｍｉｃｓｌ６．?０中。依据冠状面、额状面??和矢状面三个方向转换数据。如图３－６所示。??＿■?＾！??Ｈ／；＇?．．．?｜－Ｈ??图３－６下肢膝关节三个而ＭＲＩ图像??１５??
?女性羽毛球运动员头顶球单腿落地动作的膝关节生物力学有限元分析???选取运动学参数：膝关节三平面角度；动力学参数：踝关节反力，作为膝??关节有限元分析的边界条件和载荷＃??３．?３膝关节有限元分析??３．?３．?１膝关节有限元模型的建立，??本文章使用１名健康女性志愿者（年龄２９岁，身高１７０厘米，体重６５千??克）的膝关节?ＭＲＩ?数据，利用?Ｍｉｍｉｃ．ｓ，Ｇ．６〇ｍａ．ｇｉｃ，ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ?和?Ａｂａｑｕｓ?共?４??个软件，建金最接近实际情况的膝关节模型。根据课题组之前的建模过程??从生物力学和解剖学的基础上，构建包含股骨、胫骨、腓＾■、骸骨、各骨的关??节软骨、半月板和主要韧带的疋常膝关节王维有限元模型。主要流程如图３－５??所示。??１?膝关节数据?Ｉ?＊?ＧｅｏｉＭｇｉｃ＾ＯＨ??＞?ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ?１４．０??？?Ａｂａｑｕｓ?６．４????ｆ提取膝关＾组织为３Ｄ?［■将３Ｄ结进行?｜■装配膝关节Ｔ各组织并设??１?结构优化?１?网￥＿戈｜）分?Ｉ定材料属性：＿接触属性??圓會再??图３－５?Ｅ常膝关节模型建直和计算流程图??１）?ＭＲＩ数据导入??将ＤＩＣ０Ｍ格式的膝关节ＭＲＩ数据导入Ｍｉｍｉｃｓｌ６．?０中。依据冠状面、额状面??和矢状面三个方向转换数据。如图３－６所示。??＿■?＾！??Ｈ／；＇?．．．?｜－Ｈ??图３－６下肢膝关节三个而ＭＲＩ图像??１５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]髌股关节准动态三维运动模型的构建及其应用[J]. 王星亮,刘云鹏,徐志庆,姚杰,杨滨. 中国矫形外科杂志. 2016(12)
[2]膝关节有限元解剖模型的构建及其力学分析[J]. 董跃福,牟志芳,蒋胜波,刘建,刘旭东. 临床骨科杂志. 2015(06)
[3]单腿落地时优势腿与非优势腿的生物力学偏侧性研究[J]. 刘海瑞,傅维杰,伍勰,郭黎,吴瑛. 体育科学. 2014(08)
[4]落地冲击引起下肢损伤的生物力学研究进展[J]. 李旭鸿,郝卫亚. 中国运动医学杂志. 2013(02)
[5]前交叉韧带力学特性差异对膝关节有限元仿真结果的影响[J]. 万超,郝智秀,温诗铸. 医用生物力学. 2012(04)
[6]不同屈曲角度下膝关节主要韧带有限元模型的建立和验证[J]. 钟砚琳,王海鹏,容可,王友,谢叻. 中国组织工程研究与临床康复. 2010(30)
[7]基于有限元法人体膝关节生物力学模型的建立与分析[J]. 鲍春雨,孟庆华. 武汉体育学院学报. 2010(05)
[8]膝关节三维有限元模型的建立及生物力学分析[J]. 袁平,王万春. 中南大学学报(医学版). 2010(01)
[9]人体膝髌股关节相对运动分析[J]. 王建平,张琳琳,王成焘. 上海交通大学学报. 2009(07)
[10]优秀羽毛球运动员运动创伤的流行病学调查与分析[J]. 李擎,王人卫,李建平,李全意,刘翠萍,周长庚,王智琴. 上海体育学院学报. 2009(02)
博士论文
[1]膝关节力学建模与屈曲运动生物力学特性研究[D]. 王建平.上海交通大学 2010
硕士论文
[1]太极拳搂膝拗步动作中膝关节生物力学的实验和仿真研究[D]. 李岩.上海体育学院 2017
[2]髌骨不稳的研究及治疗进展[D]. 张贺龙.河北医科大学 2009
本文编号：3324621
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