军事货运模拟的个性化影响肌肉和关节接触力
Anna C Corman1, Jordan T Sturdy1, Hedaya N Rizeq2
1Department of Mechanical Engineering, Colorado School of Mines, 1500 Illinois St, Golden, CO 80401, USA.
将肌肉骨模型与个人军事人员的肌肉力量和体重分布进行个性化,可以提高在载荷时计算内部关节负荷的准确性,有助于预防伤害.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 肌肉骨模型的建模
- 运动医学 运动医学
背景情况:
- 军事人员面临的高率的过度使用伤害由于载荷运输.
- 身体健康和力量不足是这些伤害的可修改风险因素.
- 准确的生物力学建模对于理解损伤机制至关重要,特别是在训练有素的人群中.
研究的目的:
- 为了研究个性化肌肉骨模型与个体肌肉力量和身体部分质量分布对内部关节负荷的影响.
- 在现役军人中,将个性化的模型结果与非个性化的模型进行比较.
- 评估个性化对关节接触冲动,峰值力和肌肉力冲动的影响.
主要方法:
- 收集了16名现役参与者的全身动力学,地面反应力和电肌图,这些参与者带着和没有46公斤的包装行走.
- 使用收集的数据进行并验证了肌肉骨模拟.
- 使用双能X射线吸收度和最大自发同度收缩的肌肉强度来个性化细分质量.
主要成果:
- 个性化质量分布使腰部关节接触冲动增加了6% (p=0.006).
- 个性化肌肉强度显著增加腰部 (42%),部 (25%),膝关节 (8%) 关节接触冲动 (p<0.001),同时减少脚冲动 (-4%,p=0.048).
- 在峰值联合接触力方面也观察到类似的趋势.
结论:
- 将肌肉骨模型与个体特征个性化,对于准确量化军事人员内部负荷至关重要.
- 准确的内部负载计算对于制定有效的伤害预防策略和培训干预措施至关重要.
- 模型个性化增强了对载荷运输生物机械反应的评估.
更多相关视频
06:20Author Spotlight: Development of an Automated Camera-Based System for Real-Time Blast Overpressure Monitoring and TBI Risk Assessment in Military Training
Published on: December 6, 2024
10:52Simulation of Human-induced Vibrations Based on the Characterized In-field Pedestrian Behavior
Published on: April 13, 2016
相关概念视频
Deformation of Member under Multiple Loadings
In the case of a member with a variable cross-section, the strain is not constant but depends on the position. The deformation of an...
Simplification of a Force and Couple System: II
Three-Dimensional Force System:Problem Solving
To solve a three-dimensional force system, first resolve each force into its respective scalar components. Do this using...
Simplification of a Force and Couple System I
Three-Dimensional Force System
Impact Loading
In cases of elastic deformation,...
