舉重項(xiàng)目比賽過(guò)程中,雖沒有出現(xiàn)直接的身體對(duì)抗,但損傷的發(fā)生率卻一直高居不下,因舉重而引發(fā)的運(yùn)動(dòng)損傷可高達(dá)2.4-3.3次/1000h訓(xùn)練。目前,舉重運(yùn)動(dòng)員常見損傷部位以腰部、膝部占比最高。脊柱的腰骶關(guān)節(jié)作為傳導(dǎo)力的核心部位,既是長(zhǎng)期承受應(yīng)力壓縮的支點(diǎn),又是將應(yīng)力傳至骨盆,使其分解傳導(dǎo)至下肢的緩沖結(jié)構(gòu)。青少年女子舉重運(yùn)動(dòng)員正處在生長(zhǎng)發(fā)育期,脊柱腰骶段具有獨(dú)特的解剖形態(tài)特征,目前,少有針對(duì)其腰骶關(guān)節(jié)進(jìn)行損傷特點(diǎn)及有限元建模的研究報(bào)道。此次研究基于青少年女子舉重運(yùn)動(dòng)員腰骶關(guān)節(jié)CT圖像嘗試構(gòu)建結(jié)構(gòu)更完整、生物力學(xué)特性更符合實(shí)際情況的腰骶關(guān)節(jié)有限元模型。通過(guò)對(duì)第5腰椎椎體上表面施加軸向壓縮載荷模擬運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行舉重訓(xùn)練完全起立姿態(tài),分析其腰骶關(guān)節(jié)的應(yīng)力、應(yīng)變情況以及椎間盤的應(yīng)力傳遞方向。最終研究發(fā)現(xiàn),女子舉重運(yùn)動(dòng)員在舉重訓(xùn)練完全起立姿態(tài)時(shí),腰骶關(guān)節(jié)受軸向載荷時(shí),L5上緣和椎間盤前部出現(xiàn)了明顯的形變,最大形變量為5.44mm,椎體上表面和骶骨耳狀面為主要受力部位。軸向載荷下椎間盤前部所受應(yīng)力顯著大于后部,左側(cè)顯著大于右側(cè);椎間盤的Von-Mises應(yīng)力傳遞方向由右后方向左側(cè)遞增,應(yīng)力集中點(diǎn)出現(xiàn)在纖維環(huán)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：46 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 選題意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 脊柱生物力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 有限元法在脊柱生物力學(xué)中的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 有限元法在舉重運(yùn)動(dòng)中的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目的及內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
2 脊柱腰骶段的解剖結(jié)構(gòu)與有限元分析法
    2.1 脊柱腰骶段的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)特征
        2.1.1 脊柱腰骶段椎體解剖學(xué)結(jié)構(gòu)特征
        2.1.2 脊柱腰骶段椎間盤解剖學(xué)結(jié)構(gòu)特征
        2.1.3 脊柱腰骶段椎體后部解剖學(xué)結(jié)構(gòu)特征
        2.1.4 脊柱腰骶段韌帶解剖學(xué)結(jié)構(gòu)特征
    2.2 有限元方法及使用軟件簡(jiǎn)介
        2.2.1 有限元法簡(jiǎn)介
        2.2.2 MIMICS軟件簡(jiǎn)介
        2.2.3 Geomagic Studio12 軟件簡(jiǎn)介
        2.2.4 Hypermesh 2017 軟件簡(jiǎn)介
        2.2.5 Ansys 17.0 軟件簡(jiǎn)介
3 脊柱腰骶關(guān)節(jié)有限元仿真建模
    3.1 研究對(duì)象及影像學(xué)數(shù)據(jù)采集
        3.1.1 研究對(duì)象
        3.1.2 影像學(xué)數(shù)據(jù)采集
    3.2 脊柱腰骶關(guān)節(jié)有限元模型的導(dǎo)入與建立
        3.2.1 導(dǎo)入CT圖像與閾值選擇
        3.2.2 圖像分割與建立三維模型
        3.2.3 三維模型的進(jìn)一步處理
        3.2.4 三維模型網(wǎng)格劃分與細(xì)節(jié)構(gòu)建
    3.3 腰骶關(guān)節(jié)有限元模型驗(yàn)證
        3.3.1 驗(yàn)證方法
        3.3.2 邊界條件與載荷
        3.3.3 驗(yàn)證結(jié)果
4 舉重運(yùn)動(dòng)員腰骶關(guān)節(jié)模型的有限元分析
    4.1 設(shè)置邊界條件
    4.2 施加載荷
    4.3 有限元分析結(jié)果
        4.3.1 腰骶關(guān)節(jié)軸向施加載荷后的整體位移趨勢(shì)
        4.3.2 腰骶關(guān)節(jié)軸向施加載荷后的Von-Mises應(yīng)力分布特點(diǎn)
        4.3.3 腰骶關(guān)節(jié)軸向施加載荷后的椎間盤特征
        4.3.4 腰骶關(guān)節(jié)軸向施加載荷后的椎間盤生物力學(xué)分析
5 討論
    5.1 有限元模型的建立
    5.2 腰骶關(guān)節(jié)的力學(xué)特點(diǎn)
    5.3 椎間盤的力學(xué)特點(diǎn)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者研究生期間發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明
附錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]L4-5椎體有限元模型建立及退變椎間盤力學(xué)分析[J]. 文毅,蘇峰,劉肅,宗治國(guó),張?chǎng)?馬朋朋,李月軒,李瑞,張志敏.  中國(guó)組織工程研究. 2019(08)
[2]不同生長(zhǎng)棒內(nèi)固定方式治療早發(fā)性脊柱側(cè)凸的有限元分析[J]. 藏磊,李永剛,海涌,范寧,杜鵬,袁碩.  中國(guó)矯形外科雜志. 2019(01)
[3]山羊脊柱融合生物力學(xué)體內(nèi)模型的研究進(jìn)展[J]. 彭文,王文軍.  中南醫(yī)學(xué)科學(xué)雜志. 2018(03)
[4]脊柱側(cè)凸有限元建模方法的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 范寧,藏磊,海涌,杜鵬,袁碩.  中國(guó)骨傷. 2018(04)
[5]離體脊柱生物力學(xué)測(cè)試的加載方法研究進(jìn)展[J]. 謝勇,晏怡果.  醫(yī)用生物力學(xué). 2018(02)
[6]三維有限元?jiǎng)游镒刁w模型的建立及應(yīng)力分析[J]. 馮其金,趙玲娟,谷福順,魏萬(wàn)利,鄭昆侖,郭銳,李瑞峰.  中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合外科雜志. 2018(01)
[7]有限元法在髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 白波,羅林聰,彭鳒僑.  國(guó)際骨科學(xué)雜志. 2018(01)
[8]有限元分析在骨科中的應(yīng)用及研究進(jìn)展[J]. 周建華,王躍.  實(shí)用醫(yī)院臨床雜志. 2018(01)
[9]脊柱側(cè)凸腰骶椎結(jié)構(gòu)的有限元分析及其變形趨勢(shì)[J]. 賈少薇,張順心,范順成,李曄,武曉丹,謝俊德,韓立.  醫(yī)用生物力學(xué). 2017(03)
[10]有限元在脊柱生物力學(xué)中的應(yīng)用[J]. 劉強(qiáng),張軍,孫樹椿,王飛.  中國(guó)骨傷. 2017(02)

博士論文
[1]人體關(guān)節(jié)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)及仿真研究[D]. 韓樹洋.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]男子舉重運(yùn)動(dòng)運(yùn)員廖輝賽前訓(xùn)練負(fù)荷安排的研究[D]. 羅麗琴.北京體育大學(xué) 2017
[2]女子舉重運(yùn)動(dòng)員腰骶關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)力學(xué)及其穩(wěn)定性的研究[D]. 張伊卓.南京體育學(xué)院 2016
[3]核心力量訓(xùn)練對(duì)女子舉重運(yùn)動(dòng)員身體運(yùn)動(dòng)功能與損傷康復(fù)影響的研究[D]. 路琳.首都體育學(xué)院 2016
[4]軀干部有限元建模及鈍力性損傷生物力學(xué)研究[D]. 邵煜.復(fù)旦大學(xué) 2013
[5]基于CT圖像的人體腰椎反求建模及有限元分析研究[D]. 余兵浩.廣西科技大學(xué) 2013
[6]基于MRI圖像的人體腰椎節(jié)段三維有限元模型重建及分析[D]. 李靜.天津理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3695430