本文關(guān)鍵詞： 全身性振動 脊柱 振動傳遞 相位延遲　出處：《上海體育學(xué)院》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：研究背景:早期評價人體對振動刺激的動態(tài)響應(yīng)主要通過驅(qū)動點頻率響應(yīng)函數(shù)來描述,運用測力臺與加速度計計算人體的生物動力響應(yīng)。隨后振動傳遞率(transmissibility)作為主要手段,多數(shù)實驗中主要使用加速度計獲取振動加速度數(shù)據(jù),兩次積分可得振幅,以此計算振動傳遞率。多數(shù)研究針對振幅這一參數(shù)進行討論,對振動相位的關(guān)注較少。研究目的:運用高速攝像和圖像追蹤獲取人體脊柱表面各點的振動情況,擬合各點的振動方程并針對振幅與相位進行分析,探討在不同頻率振動時,人體脊柱各點的振動傳遞的線性與非線性;探究脊柱的生理結(jié)構(gòu)與之所決定的生物力學(xué)特性對外來振動刺激信號如何響應(yīng)。研究過程:6名受試者背部整個脊柱表面皮膚處等距離粘貼18個“+”字標(biāo)記點,始末端分別為骶骨末端和第四頸椎處。受試者坐于振動臺上,上身直立無靠背,在三個不同振動頻率(1,4,7級)下拍攝背部標(biāo)記點的振動情況。隨后用MATLAB程序?qū)ε臄z的圖像上的十八個標(biāo)記點位置分別進行跟蹤,得出18個點在振動中隨時間變化的位置坐標(biāo),擬合出各個點的振動方程,得出各個標(biāo)記點的振幅與相位參數(shù),并進行相對相位與相位差計算,繼而得出振動延遲。實驗結(jié)果:1.振動頻率越高,脊柱各標(biāo)記點的振幅越小。一級振動頻率3.5Hz時各點振幅變化趨勢較平緩,所有點的振幅均大于振動臺振幅,各點的振動響應(yīng)大于振動激勵。四級振動頻率6.2Hz時18個點的振幅變化起伏較大,在腰骶連接處振幅變化最大,胸椎部分變化非常平穩(wěn),腰椎和胸椎下1/3的振動響應(yīng)小于振動激勵,而胸椎上2/3和頸椎振動響應(yīng)大于振動激勵。在七級振動9.2Hz時01~17點的振幅均小于振動激勵。第18點在三個頻率下的振動響應(yīng)均大于振動激勵。2.一級振動時,01~17點的相對相位變化趨勢較為平穩(wěn),尤其在03~14點之間,對應(yīng)整個腰椎和胸椎下1/2段部分,其相位變化接近線性。四級振動時,18個點的相對相位變化為非線性,分別在05點和第15點出現(xiàn)曲線波峰,第10點出現(xiàn)曲線最低點。七級振動所得相對相位變化趨勢與四級振動情況非常相似,不同之處在于其第一個峰值出現(xiàn)在06點。05與06點對應(yīng)L4、L3,此處相對相位最大,相對振動延時最大,10號點附近對應(yīng)胸椎下端,相對相位與相對振動延遲最小。3.各點與振動臺的相位差隨頻率的增加而增加。一級振動各點與振動激勵的相位差變化平穩(wěn),尤其在06到14點之間接近線性。四級與七級頻率各點與振動激勵的相位差變化較大,呈非線性,且兩頻率變化趨勢相似。一級振動頻率的相位延遲最小,而四級頻率的相位延遲最大,七級居中,表明振動在6.2Hz時的傳遞速度比9.5Hz時的傳遞速度慢。結(jié)論:本研究證實了運用高速攝像,從相位與振動延時的角度可以說明在坐于振動臺上接受垂直方向振動時脊柱表皮的振動傳遞的線性與非線性特點。第一,在人體坐于振動臺上接受垂直振動時,振動頻率越高,脊柱表皮各點的振動響應(yīng)幅值越小。低頻率(3.5Hz)時各點的振動響應(yīng)均大于振動激勵,中間頻率(6.2Hz)時脊柱表皮各節(jié)段的振動響應(yīng)呈非線性,較高頻率時除頸椎之外,脊柱表皮各點的振動響應(yīng)均小于振動激勵。第二,脊柱表皮的振動傳遞對振動頻率非常敏感,在3.5Hz低頻率時(低于人體共振頻率)腰椎胸椎的振動傳遞呈線性,頻率較高時(6.2Hz和9.5Hz)脊柱表皮的振動傳遞呈非線性。本研究可進一步結(jié)合強直性脊柱炎患者,預(yù)期幾年研究成熟后可以為強直性脊柱炎早期診斷指標(biāo)的建立做貢獻。
[Abstract]:The results of this study are as follows : 1 . The amplitude of each point is higher than that of vibration excitation . The amplitude of each point is greater than that of vibration excitation . The amplitude of each point is greater than that of vibration excitation .

【學(xué)位授予單位】：上海體育學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R87;G804.6

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本文編號：1523530