目的:在網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)中,膝關(guān)節(jié)半月板損傷較為普遍,且發(fā)病機(jī)制復(fù)雜。根據(jù)人體與網(wǎng)球的不同位置關(guān)系,正手擊球技術(shù)有開放式、半開式、關(guān)閉式三種站位技術(shù)。本研究的目的是探討網(wǎng)球半開放式站位擊球技術(shù)與膝關(guān)節(jié)半月板損傷之間的關(guān)系,找出膝關(guān)節(jié)半月板損傷的機(jī)理和規(guī)律。方法:通過VICON三維紅外動(dòng)作捕捉系統(tǒng)和測力臺同步采集損傷運(yùn)動(dòng)員和健康運(yùn)動(dòng)員的正手揮拍擊球動(dòng)作的數(shù)據(jù),使用Visual-3D軟件計(jì)算出髖、膝關(guān)節(jié)角度以及關(guān)節(jié)力矩。將經(jīng)過VICON軟件處理的動(dòng)作數(shù)據(jù)以.TRC格式導(dǎo)入OpenSIM軟件,經(jīng)過縮放模型、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)、殘差計(jì)算、逆動(dòng)力學(xué)步驟得出相關(guān)肌肉的肌力值。拍攝損傷運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)的CT、MR圖像,通過MIMICS軟件使二維斷層圖像還原成三維體模型,以格式.STL導(dǎo)入到有限元前處理軟件Hypermesh中進(jìn)行網(wǎng)格劃分、材料賦值等步驟,再將OpenSIM與有限元模型進(jìn)行耦合定義網(wǎng)球正手半開放式站位中膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng),通過Ls-dyna非線性計(jì)算器求解來計(jì)算半月板的應(yīng)力分布,計(jì)算結(jié)果通過Hyperview顯示。結(jié)果:(1)受試者A在水平面上的動(dòng)作為先內(nèi)旋再外旋,之后再次內(nèi)旋,最后再次外旋,有二次轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象,受...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的
    1.3 研究創(chuàng)新點(diǎn)
    1.4 研究假設(shè)
    1.5 本文的研究任務(wù)
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 網(wǎng)球膝關(guān)節(jié)損傷流行病學(xué)研究
        2.1.1 膝關(guān)節(jié)損傷的患病率與發(fā)病率
        2.1.2 膝關(guān)節(jié)損傷的人口特征
        2.1.3 膝關(guān)節(jié)損傷特征
        2.1.4 流行病學(xué)研究存在的問題
    2.2 網(wǎng)球膝關(guān)節(jié)損傷的防治
        2.2.1 損傷的治療
        2.2.2 損傷的預(yù)防
    2.3 網(wǎng)球膝關(guān)節(jié)損傷生物力學(xué)建模研究
        2.3.1 肌肉動(dòng)力學(xué)模型
        2.3.2 人體組織有限元模型
    2.4 小結(jié)
3 網(wǎng)球正手技術(shù)動(dòng)作采集及數(shù)據(jù)分析
    3.1 實(shí)驗(yàn)對象
    3.2 實(shí)驗(yàn)器材
    3.3 實(shí)驗(yàn)流程
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集
    3.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
        3.4.1 VICON系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理
        3.4.2 Visual3D軟件中的數(shù)據(jù)處理
    3.5 確定正手擊球動(dòng)作的研究范圍
        3.5.1 網(wǎng)球正手技術(shù)動(dòng)作類型
        3.5.2 確定目標(biāo)技術(shù)動(dòng)作
    3.6 研究結(jié)果
        3.6.1 目標(biāo)動(dòng)作時(shí)間范圍
        3.6.2 膝關(guān)節(jié)角度變化結(jié)果
        3.6.3 髖關(guān)節(jié)水平面角度變化結(jié)果
        3.6.4 髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)水平面力矩對比結(jié)果
    3.7 小結(jié)
4 網(wǎng)球正手動(dòng)力學(xué)建模及動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)分析
    4.1 動(dòng)力學(xué)建模軟件OpenSIM簡介
    4.2 OpenSIM建模過程
    4.3 數(shù)據(jù)分析
5 建立有限元模型及生物力學(xué)分析
    5.1 三維膝關(guān)節(jié)重建
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)對象
        5.1.2 二維數(shù)據(jù)采集
        5.1.3 三維膝關(guān)節(jié)重建
    5.2 有限元建模軟件選擇
    5.3 模型導(dǎo)入
    5.4 網(wǎng)格劃分
    5.5 定義模型的材料屬性
    5.6 接觸設(shè)置
    5.7 與OpenSIM的耦合
    5.8 定義約束與載荷
    5.9 結(jié)果
6 結(jié)論和展望
    6.1 主要研究結(jié)果
    6.2 結(jié)論
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄



本文編號：3739888