本文關(guān)鍵詞：艙外航天服手套對手指力學影響的仿真研究

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【摘要】：受到艙外航天服手套(EVA glove)關(guān)節(jié)處余壓(航天服內(nèi)外的壓差)和編織物擠壓的影響,航天員艙外作業(yè)時手部力量下降明顯,嚴重降低了力學工效。為了解航天員在艙外作業(yè)時手套余壓對手部肌肉和關(guān)節(jié)的力學影響,本文對手部抓握動作的運動解剖學和生物力學特點進行了分析,建立了食指抓握模型,即指骨關(guān)節(jié)采用鉸鏈連接,有7塊肌肉作為手指抓握動力單元,并采用Hill肌肉模型計算。使用ANSYS建立了包含骨骼、肌肉在內(nèi)的食指及手套的三維有限元靜力模型,并驗證了此模型。應用此模型計算戴有不同尺寸手套情況下的肌肉力,結(jié)果表明,在手套余壓的影響下,要達到裸手正常抓握時手指對物體的壓力,手指肌肉應力需增大到正常情況的5.4倍,手指抓握力大部分被用于克服手套余壓的影響。且手套與手指的間隙越小,余壓對手指肌肉的力學影響就越小。本文的研究結(jié)果對航天員手套設(shè)計提供了一定的理論依據(jù)。
【作者單位】： 北京航空航天大學生物與醫(yī)學工程學院;
【關(guān)鍵詞】： 艙外航天服手套 手指模型 余壓 有限元建模
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51175021)
【分類號】：R85
【正文快照】： 引言受到關(guān)節(jié)處余壓(航天服內(nèi)外的壓差)和編織物擠壓的影響,艙外作業(yè)時,航天員手部力量下降了40%～50%,也導致與手動作業(yè)能力有著密切關(guān)系的指標(如活動范圍、感知覺、靈活性和疲勞等)下降非常明顯[1-4]。因此,研究余壓和編織物對人手關(guān)節(jié)的影響具有很重要的實際意義。艙外航

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本文編號：692136