Referát sa zaoberá modelovaním dynamiky chrbtice pomocou pružno-tlmiacich elementov, ktoré umožňujú simuláciu pohybu chrbtice pri flexii, extenzii a ohybe. Obsahuje úvod do biomechaniky chrbtice, popis elementov a rovnice, ktoré zaručujú realistický pohyb.
- Dynamické elementy modelujú pohyb chrbtice s minimom stupňov voľnosti.
- Biomechanika chrbtice je dôležitá pre pochopenie poranení a chorôb.
- Elementy chrbtice pozostávajú z pružín, tlmičov a strún, ktoré sú spojené s vysokou tuhosťou.
- Rovnice elementov sú založené na experimentoch a odhadoch pružnosti a tlmiacich koeficientov.
Pružno – tlmiace elementy pre modelovanie dynamiky chrbtice
VYPRACOVANIE:
Abstrakt
Súčastné dynamické elementy vytvárajú model pohybu chrbtice. Sú ľahko modelovatelné pre flexiu, extenziu a ohyb pohybu ľudskej chrbtice s minimom niekoľkých stupňov voľnosti. V ďalšom predstavíme rovnice daných elementov a zavedené obmedzujúce rovnice zaručujúce realistický pohyb chrbtice.
1. Úvod
Biomechanika hrá v živote vyvoj-cloveka/" class="wiki-link" title="Viac o: človeka">človeka dôležitú úlohu. Ľudská chrbtica je daná osobitými opatreniami, ktoré spôsobujú jej častú zainteresovanosť v náhodne indukovaných poraneniach a v skorých príznakoch bežných chorôb chrbtice. Medzistavcový pohyb, v zásade zrozumiteľný, predstavuje otvorené problémy. Je to preto, lebo dvojica stavcov všeobecne podstupuje šesť – dimenzionálny pohyb. Stavce sú vystavené silnému účinku posuvno – rotačnej pohybovej degradácie, ktorá spôsobuje prekážku ligamentom, svalom. Tiež je tu citlivá otázka charakteru medzistavcových diskov. Ďalej ponúkneme jednoduchú a rýchlu techniku modelovania pre flexiu, extenziu a ohyb chrbtice. Chrbtica predstavuje presný dynamický model, ktorému definujeme vstupné podmienky. Každý element chrbtice pozostáva z dvoch vrstiev, dva pružné, tlmič a struna. Tieto elementy sú spolu spojené s vysokou tuhosťou. Hodnoty pružnosti a tlmiacich koeficientov sa odhadujú použitým regresie. 2. Elementy chrbtice
Element chrbtice pozostáva z podlhovastého kusu idúci pozdĺž priľahlého stavca (Obr.1.), z disku, ligamentov a svalov, ktoré sú všetky zahrnuté v modeli. Mechanický model takého to zostavenia je na obr.1b. Element je jednoosový člen s dvoma stupňami voľnosti X1, X2 ( X3 je pomocný premenlivý, ktorý nedávame kvôli jednoduchosti rovníc). Má dve vrstvy (M1, M2) reprezentujúce stavec. Strunu (S) reprezentujú ligamenty a troj – členný model (pružiny /K1, K2/ a tlmič C), ktorý vystihuje dynamiku disku a svalov. Sily F1, F2 predstavujú silu svalov a telesnú hmotnosť.
Obr.1a. Elementy chrbtice (ligamenty a svaly nie sú znázornené)
Obr.1b. Elementy chrbtice mechanického modelu
Rovnice elementov chrbtice sú dané ako:
Vrstvy, pružina a tlmič sú v rovnici (1) konštanty, ktoré sa odhadujú od hybnosti disku a ich číselná hodnota je uvedená v tab.1. Tieto hodnoty súhlasia s experimentálnymi výsledkami v odvolaní [1] ukázanými na obr.2.
Tab.1. Numerické hodnoty troj – elementového modelu
Obr.2.
🤔 Najčastejšie otázky k téme
Akú úlohu hrá biomechanika v živote človeka?
Biomechanika pomáha pochopiť pohyb a funkciu chrbtice, čo je dôležité pre prevenciu a liečbu poranení a chorôb.
Čo sú pružno-tlmiace elementy chrbtice?
Sú to mechanické modely, ktoré simulujú pohyb chrbtice pri rôznych typoch pohybu, ako sú flexia a extenzia.
Aké sú hlavné zložky modelu chrbtice?
Model chrbtice pozostáva z pružín, tlmičov, ligamentov a svalov, ktoré spolu interagujú a ovplyvňujú dynamiku pohybu.