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生物力学概论学习

生物力学概论学习

运动训练生物力学学习笔记学校：:广州体育学院研究生部专业：:运动训练学号：:105852011400049姓名：:张江龙第一章生物力学概论一．生物力学的定义生物力学是研究生物系统机械运动特点及规律的科学。

它既包括从宏观的角度对生物体整体和器官，组织的运动以及机械特征的研究，又包括从宏观和微观的角度对不同层次的生物组织结构内部的运动和变化进行研究。

生物力学是一门力学与生物学科相互结合相互渗透的边缘学科。

1.运动生物力学运动生物力学是研究体育运动中人体机械运动特点及规律的科学2.运动训练生物力学它利用力学原理和各种科学方法，对体育运动中人体的运动行为作定量的描述和分析，并结合运动解刨学和运动生理学的生物原理对运动进行综合评定，从力学和生物学的相关关系中得出人体运动的内在联系和基本规律，从而确定不同运动项目运动行为的不同特点运动生物力学密切关注并研究体育运动对人体的有关器官的结构及机能的反作用，最终以指导运动训练为宗旨3.运动生物力学研究的目的主要是探索不同运动项目的力学原理与规律，为科学训练提供必要的理论依据及方法，以提高竞技体育成绩和增强人类体质。

二．人体机械运动的特点1.人体运动2.人体的机械运动人体的机械运动是在意识的支配下所完成的带有明确目的和一定意义的一系列动作行为。

因此人体的机械运动可以说是人体高级运动形成的一种外在表现。

人体的机械运动是在外部作用力和内部肌肉张力的作用下产生的。

所以要想揭示人体机械运动的规律，不仅要研究力学的因素，而且还必须探讨其生物学方面的因素。

需要强调的是：对于分析一般的机械系统的运动，无须对引起该系统的运动发生变化的原动力来源加以仔细研究，提供符合要求的动力装置并非是力学研究者所要研究的对象。

然而，使人体运动发生变化的原动力-------肌肉张力确是生物力学研究者必须关注的一个问题。

肌肉力学是研究人体机械运动规律的基础。

物体系统作为整体相对于周围参照物体的位移运动机械运动的表现形式.系统本身发生的变化注意：人体在运动过程中既受自身生物学和生物力学因素的制约，又受到外部力学因素和运动规则的制约。

生物力学原理

生物力学原理

生物力学原理
生物力学是研究生物体运动的力学原理的学科，它涉及到生物体的结构、功能和力学特性。

通过运用物理和工程学的原理和方法，生物力学研究者可以揭示生物体内部的各种力学过程以及其对生物体运动的影响。

生物体可以是人类、动物或植物等，在不同的尺度上都存在各种力学现象。

例如，人类的骨骼系统受到重力和外力的作用，在运动中承受着各种力的作用。

通过生物力学的分析，可以研究骨骼系统的力学性能，并且为设计更好的假肢和矫形器具提供依据。

此外，生物力学也可以应用于运动员的训练和康复领域。

通过分析运动员的运动过程，可以了解其身体各部分的力学状态，并制定相应的训练计划或康复方案。

生物力学可以揭示运动员运动技能的优劣，帮助他们改善动作的效果和减少受伤的风险。

在植物学领域，生物力学可以帮助我们了解植物内部生物组织的力学特性和机制。

例如，研究树木的弯曲现象可以帮助我们了解木材的力学性能和抗风能力。

此外，生物力学也可以应用于农业领域，帮助农民设计更优化的农业机械和种植方法。

综上所述，生物力学是一个涉及生物体力学原理的学科，它可以帮助我们了解生物体的运动机制和力学特性。

通过生物力学的研究，我们可以应用其原理和方法改善人类的生活质量，促进运动员的训练和康复，以及提高农业生产效益。

运动生物力学讲稿第二章

运动生物力学讲稿第二章

3、各向异性和应力强度的方向性：各向异性是指骨在不同方向上的力学性质不同，（多孔结构所致）。

应力强度的方向性表现在骨密质与骨松质刚性的差别和各向异性使骨对应力的反应在不同方向上各不相同。

4、耐冲击力和耐持续力差：骨对冲击力的抵抗和持续受力能力较其它材料差。

抗疲劳性能也差。

5、应力对骨结构的影响：外加机械力改变骨结构中的应力。

而应力通常与骨组织之间存在着一（就象多次弯曲竹杆）、周期性载荷引起的骨折，开始于应力集中点，形成蚌壳式裂纹。

、重复载荷的骨疲劳，引起的骨折往往是低载荷的情况。

（四）影响骨疲劳的因素和疲劳曲线：骨骼上的应力，起到保护骨骼的作用。

（二）体育锻炼可促进骨的形态结构发生变化，提高骨抵抗载荷的能力。

第三节关节软骨、韧带、肌腱的生物力学特性和人体关节力学（课下自学）作业：自学P37--51第三节关节软骨、韧带、肌腱的生物力学特性和人体关节力学并回答问题。

1、简述关节软骨的力学性质，并分析关节软骨在关节活动中的作用。

：指肌肉工作时并联弹性成分的张力。

：被动张力与主动张力之和。

Ft = Fc + Fp（四）肌肉的平衡长度：无任何负荷时肌肉的长度— 。

在人体内的肌肉长度总是稍许大于平衡长度，所以放松的肌肉也保（也称最适长度）：指肌肉收缩成分产生最大收时，收缩成分的张力最大。

时，肌肉能恢复原长。

i=2.5 时，肌肉收缩力三、肌肉长度与肌肉收缩力量的关系—指肌肉收缩前的初长度对肌肉收缩（三）肌肉长度—总张力的关系（Ft— i曲线，P55图2-32）Ft = Fc + Fp分析：1、 i≤ 时，若肌肉收缩，Ft = Fc（此时Fp = 0）2、 i= o时，Fc = Fc max，则Ft =Fc max + Fp3、 i＞ o时，Fc减小，Ft一般减小。

Δ = 时为缓冲和超越器械（二）肌肉离心收缩力—速度的关系：（P60图2-37）随着肌肉被拉长速度的增加，肌力也增加，F∝V“切断”粗细肌丝连合所需的力要比保持等长收缩的力更大。

生物力学课程——生物力学绪论(新)PPT幻灯片

生物力学课程——生物力学绪论(新)PPT幻灯片

所有的研究工作均纳入固体力学、流 体力学或刚体动力学范畴,人们对骨的研 究主要采用工程材料实验法。对血液在 血管的流动多采用简化的刚性管、弹性 管模型。
主要是宏观力学行为的研究。
第二阶段大致从20世纪50年代 以后,生物力学逐渐形成了一个独立 的有生命力的边缘学科,这阶段的研 究工作,主要是探讨生物组织在生理 环境下力学特性的研究，根据人类各 器官生理功能特征构造力学模型,进 行力学分析,开展了多种实验研究。
4．运动生物力学
运动生物力学这一分支的出现是与体 育运动，宇航事业以及运动仿生技术的发 展密切相关的。运动生物力学是研究生物 体运动原理的一门学问。例如人体的正常 运动是适应于地球引力场的，运用力学的 原理分析运动的过程就可以在体育运动中 采取合理的训练方法，设计新颖而科学的 动作，充分发挥运动员的潜力，不断提高 体育运动的水平。
科学上的新理论、新发明的产生， 新的工程技术的出现，经常是在学科 的边缘或交叉点上，交叉学科将使科 学本身向着更深层次和更高水平发展， 这是符合自然界存在的客观规律的。
生物医学工程是一门由理、工、医
相结合的边缘学科，是多种工程学科向 生物医学渗透的产物。它是运用现代自 然科学和工程技术的原理和方法，从工 程学的角度，在多层次上研究人体的结 构、功能及其相互关系，揭示其生命现 象，为防病、治病提供新的技术手段的 一门综合性、高技术的学科。生物医学 工程学科是一门高度综合的交叉学科， 这是它最大的特点。
研究生物材料的另一方面的困难是它们 不同于一般的工程材料，而往往是具有多 相，非均匀，各向异性等特征。
此外不同生理状态下生物材料的力 学性质差异很大，其本身还参与代谢活动， 这些都是生物力学所面临的新问题。尽管 如此，力学工作者仍在进行不懈的努力， 想方设法获取尽可能接近活体的资料，初 步建立了一些半经验的本构方程。

2、生物力学2

2、生物力学2

E


K


G


应力 弹性极限 正比极限
断裂点
抗张（压） 强度
应变 0
胡克定律（Hook’s law）：应力＝弹性模量×相关应变
应力
应力
E
f kx
0
应变
人股骨的张应力－张应变关系
0
应变
主动脉弹性组织的应力－应变曲线
生物医学工程系
流体的粘滞性：因流体内的切应力使流的快的流体带动
物体受到剪切作用，相互平行的部分
发生滑动时的应力称为剪(切)应力（τ）。
B
应变(strain) 当物体受外力作用时，其线度、形状和
体积的改变量与原来相应的线度、形状和体积之比。相对量
线应变：

l l
l 0 0 l 0 0
张应变 无单位 压应变
体应变： V
相邻流的慢的流体流动，而流的慢的流体阻碍相邻流的快的
流体流动的性质。量度粘滞性的物理量称为粘度或粘滞系数。
dηS 随切r变率dr的增 加 d而 减小
的现象称为剪切稀化；
η随切变r 率 的增加而f增加
的现象则称为P剪a粘.切s滞或稠系N化.数s。/m2
d
速度梯度
dr
f

d
dr
dS
牛顿粘滞定律 Newton viscous law
0
பைடு நூலகம்动脉的顺应性越大 动脉腔可扩张度越大 动脉的弹性越好
心室收缩周期
0 t Ts Ts t T
心动 周期
生物医学工程系
脉搏波的传播速度： c
hE
2a
血管的弹性模量

运动生物力学课讲稿：第二章(2007)

运动生物力学课讲稿：第二章(2007)

（四）关节软骨的蠕变反应 （五）润滑作用
界面润滑
液静润滑 液膜润滑
（六）磨损
液动润滑 挤压润滑
界面磨损：由承载面之间相互作用引起 疲劳性磨损：由接触体变形引起的疲劳性磨损
二 韧带、肌腱结构的生物力学特性
（一）应力—应变曲线
应 力
0
5
6
8
10
应变/%
胶原纤维
应 力
0
100
200
应变/%
并 联 弹
性 成 分
串 联 弹
性 成 分
骨骼肌的结构模型：
收缩成分 并联弹 性成分 串联弹 性成分
二、肌肉长度与肌肉收缩力量的关系
基本概念
1．被动张力（Fp）：
是指肌肉工作时并联弹性成分的张力。 指收收缩成分收缩时产生的张力。 被动张力与主动张力之和。 无任何负荷时肌肉的长度。
2．主动张力（Fc）：
ΔX
Y
Δ δ
X
三、应力
正应力（δ）

应力
剪 应 力 （ η）
F P S
ΔF
M
ΔS Δ F Δ S
P =
四、应力—应变曲线
ζ
ζ
ζ
ζ
ζ
图2-5 拉伸图
（一）弹性阶段：（A—B）卸载后变形能完全恢复，
为弹性变形。



比例极限（σp）：规定与A点相对应的应力值。 刚度=EA (E：弹性模量或杨氏模量；A：构件横截面积) 弹性极限（σs）：与B点相对应的应力值，应力超过 弹性极限后，若除去外力，将留有残余变形。 （二）屈服阶段：（B—C）：曲线的坡度逐渐减小， 即材料对于变形的抵抗力逐渐减弱。 材料的屈服：变形继续增长而应力并不增加。 屈服强度（σy）：屈服阶段的下极限（与C点对应的 应力值）。 残余变形（塑性变形）：如果材料达到屈服，卸载之 后就不再回复到原状。

生物力学基础知识介绍 课件

生物力学基础知识介绍 课件
生物运动力学
讨论力和运动关系的力学称作动力学，而研究生物体力和运动 关系的力学称生物动力学，其研究人体由于力的作用而产生的 位移、位移的速度和加速度。
生物热力学
应用热力学的观点来研究生命维持过程中的物质和能量的输运、 交换、补充与消耗。
9、 人 的 价 值 ，在 招收诱 惑的一 瞬间被 决定。 2022/5/22022/5/2Monday, May 02, 2022
F2
F合力
O F合力= F1+F2
F1 图2
（二）约束和约束反力
（二）约束和约束反力
约束
能在空间作任意运动的物体称为自由体，但是实际情况下， 物体在空间的运动往往受到限制，被称作非自由体。由周围 物体构成的阻碍非自由体运动的限制条件，称为该非自由体 的约束，如血液受到血管的约束只能在血管中流动。
约束反力
材料的变形集中于某一小范围，横截面积出现局部迅速收缩，即“颈缩”现
象。由于局部范围内截面收缩变小，应力下降，直至e点材料被拉断，de称 作局部变形阶段。
（三）应力与应变
对于脆性材料、塑性材料又都具有各自的应力—应变曲线，
如图7、8所示。
No
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13、 生 气 是 拿 别人 做错的 事来惩 罚自己 。2022/5/22022/5/22022/5/22022/5/25/2/2022
14、 抱 最 大 的 希望 ，作最 大的努 力。2022年 5月 2日星 期一2022/5/22022/5/22022/5/2
15、 一 个 人 炫 耀什 么，说 明他内 心缺少 什么。 。2022年 5月2022/5/22022/5/22022/5/25/2/2022
约束限制物体的运动，改变物体的运动状态，因此，约束对 物体的作用就是力的作用。约束对物体的作用力称为约束反 力。约束反力以外的力称为主动力。

生物力学概论

生物力学概论

循环动力学
•大血管流体力学； •微循环力学； •毛细血管一组织间质的物质输运 •淋巴流动 •组织间质液的流动； •左心室一动脉血液相互作用； •肺血流， •冠脉血流动力学； •肾脏内部的血循环； •肝血流； •脑血流。
呼吸力学
•上呼吸道流体力学； •气管树内气流的阻力及其分布 •末梢支气管内的对流一扩散； •气血交换； •高频、低潮气量呼吸术。
牛顿流体，非牛顿流体
问题： ？对于两无穷大 平行平板间的流 动问题，如果是 图（c）和（d） 的非牛顿流体， 将如何求解。
线性粘弹性体
2．4．2 不同层次和不同系统中的生理流动问题
人体重量约有60％是液体，其中36％的体液存在 于细胞之中，45％为血液。另外11. 5％则分布于
组织细胞间质之中。
活组织的力学性质——生物流变学
•骨和软骨； •软组织(韧带、腰、皮肤、血管等等)； •肌肉力学(骨胳肌、心肌、平滑肌)； •血液流变学(全血、血浆、血细胞、凝血血栓形成等） •血液微流变学； •临床血液流变学； •体液的粘弹性(关节滑液、粘液等等)； •人工代用材料。
器官力学
•器官、组织的功能、应力和生长 骨重建； 零应力状态和残余应力； •肺力学； •心脏力学； •人工心瓣； 左心辅助泵； •颅脑一脊柱力学 •运动关节力学； 人工关节； 假肢； •感觉器官力学； 耳蜗力学。
威廉•哈维（1578-1658） 证明了血液流动的单向性，提出了血液循环的概念
雷内•笛卡儿（1596-1650）
发现因身体暴露而减轻体重，奠定了新陈代谢研究的基础 G. A. Borelli（1608-1679） 意大利数学家、天文学家和医学家，第一个推导出天体以 椭圆路径运动的原因，其专著《论动物的运动》，阐明了肌肉的 运动和身体的动力学问题，研究了鸟的飞行，鱼的游动，和心脏 和肠的运动

生物力学

生物力学
所有这些工作，包括生物材料的流变性质和动力学的研究，不仅有助于对人体生理滴理过程的了解，而且还 能为人工脏器的设计和制造提供科学依据。生物力学还研究植物体液的输运(见植物体内的流动）。
环境对生理的影响也是生物力学的一个研究内容。
特点
生物力学与其他力学分支最重要的差别是：研究的对象是生物体。因此，在研究生物力学问题时，实验对象 所处的环境十分重要。作为实验对象，一般有在体(in vivo)和离体(in vitro)之分，而实验的结果也相应地出 现差异。活体状态的生物材料，即自然状态下的生物材料，一般说来是处于受力状态的。但被游离出来以后，处 于所谓自由状态，就不同于在体状态了。例如血管一离体，长度会明显缩短，肺在离体后就会萎缩。在体实验分 为麻醉状态和非麻醉状态两种情况。至于离体实验，在对象游离出来后，根据要求可以按整体正位进行实验，或 进一步加工成试件进行实验。不同的实验条件和加工条件，对实验结果的影响很大。这正是生物力学研究的特点。
利用材料力学、弹塑性理论、断裂力学的基本理论和方法，研究生物组织和器官中与之相关 的力学问题。在近似分析中，人与动物骨头的压缩、拉伸、断裂的强度理论及其状态参数都可应用材料力学的标 准公式。但是，无论在形态还是力学性质上，骨头都是各向异性的。
20世纪70年代以来，对骨骼的力学性质已有许多理论与实践研究，如组合杆假设，二相假设等，有限元法、 断裂力学以及应力套方法和先测弹力法等检测技术都已应用于骨力学研究。骨是一种复合材料，它的强度不仅与 骨的构造也与材料本身相关。骨是骨胶原纤维和无机晶体的组合物，骨板由纵向纤维和环向纤维构成，骨质中的 无机晶体使骨强度大大提高。体现了骨以最少的结构材料来承受最大外力的功能适应性。
说明
力学
参考书目
冯元桢著：《生物力学》，科学出版社，北京，1983。

概述+生物力学共63页

概述+生物力学共63页
概述+生物力学
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左

【精品】运动生物力学讲稿第二章

【精品】运动生物力学讲稿第二章

第二节骨的力学特性一、骨结构的生物力学特性：(一)骨的成分与结构特点：1、骨组织由有机物和无机物组成。

其中25％～30％是水，其余70％～75%是无机物和有机物。

成人枯骨含1/3有机物(胶原纤维）和2/3无机物（主要是钙和磷等.)2、骨的有机成分组成网状结构，无机物填充在有机物的网状结构中（象钢筋水泥结构一样)。

3、全身骨分为长骨、短骨、扁骨和不规则骨。

长骨又称管状骨，两端为骨松质（呈海绵状)，中间为骨密质。

（骨密质的多孔性程度占5～30%,骨松质占30～90%）。

（二）骨的生物力学特性:1、弹性和坚固性：弹性是由骨中有机物形成的。

坚固性又称硬度或刚性，是由无机物形成的。

（有人认为骨中的骨胶原承受拉应力，钙盐承受压应力）.2、骨是人体理想的结构材料-质轻而强度大。

（参见P26数据和P27表2-1）。

3、各向异性和应力强度的方向性:各向异性是指骨在不同方向上的力学性质不同，（多孔结构所致)。

应力强度的方向性表现在骨密质与骨松质刚性的差别和各向异性使骨对应力的反应在不同方向上各不相同。

4、耐冲击力和耐持续力差:骨对冲击力的抵抗和持续受力能力较其它材料差。

抗疲劳性能也差。

5、应力对骨结构的影响：外加机械力改变骨结构中的应力。

而应力通常与骨组织之间存在着一种生理平衡。

①对成人骨而言，骨组织的量与应力值成正比.②对生长发育中的骨，应力增加（外伤和过度训练）会引起骺软骨过早愈合，骨化提前。

二、骨的力学特征：（一）骨的应力—应变关系：具有典型的应力-应变关系曲线。

屈服点和极限断裂点明显。

(P29图2—10）（二)不同载荷时骨的力学特征：1、拉伸：人体悬重动作或手提重物时，骨干都要承受拉伸负荷。

在较大的拉伸载荷下骨会伸长。

人体股骨和肱骨的拉伸强度相近，约为125×106N/m2.2、压缩：是骨最经常承受的载荷形式。

压缩载荷能刺激新生骨的生长，促进骨折的愈合。

人体骨承受压缩负荷的能力最强，股骨所能承受的最大压缩强度为170×106N/m2，比拉伸强度大36％。

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第二章生物力学概论1.生物力学:生物力学是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题进行定量研究的生物物理学分支，是研究力与生物体运动、生理、病理、之间关系。

2.生物力学的意义：1.用力学方法和原理解决生物医学问题2.生物力学的研究，加深了对血液流变特性与疾病等关系的理解。

应用生物力学的研究成果，指导人工器官的设计。

3.生物力学的研究范围：生物力学的研究范围从生物整体到系统、器官、从鸟飞到植物体液的运输等。

目前热点正逐渐向细胞、分子层次发展。

4.生物力学的基础是能量守恒、动量定律、质量守恒三定律，并加上描写物性的本构方程。

5.生物力学的重点是研究与生理学、医学有关的力学问题6.研究步骤：1.建立合理的物理模型2.确定本构方程3.导出描述所研究对象的微分方程或积分方程4.根据器官的工作环境，得到有意义的边界条件，运用解析方法或数值计算求解问题5.修正乃至重新建立方程进行求解6探索理论与实验结果在实际中的运用。

7.生物力学的研究特点：生物力学研究的对象是生物体作为实验对象的生物材料，有在体和离体（在体分为麻醉状态和非麻醉状态）8.生物力学和生物医学工程学的关系：生物力学是生物医学工程学的理论基础，也是应用技术的基础。

9.生物力学的趋势：生物力学的趋势朝着系统和微观两方面发展。

10.生物力学的研究内容：目前的研究领域包括骨组织的结构与受力分析、血液在血管及毛细血管网络中的流动规律、心脏的瓣膜运动、生物材料的制备、细胞乃至分子层次的生物力学问题等。

生物材料力学生物流体力学生物固体力学运动生物力学生物热力学11.生物力学与其他力学最重要的差别是：去研究的对象是生物体。

12.骨膜：紧贴在除关节面以外的骨表面的一侧致密纤维结缔组织膜，很坚韧，分内外两层，含有丰富的血管和神经。

13.骨的力学性质：具有很高的抗拉、压性能有一定的硬度从骨的结构而言，经过生物优化过程，具有最优材料的力学性能，既优化为最大的强度，最省的材料，最轻的重量。

14.骨的可塑性：在生长发育过程中，由于各种条件的影响使得骨的形态有所改变。

15.骨的粘弹性：在外力的作用下，骨产生的形变与时间相关。

16.骨的生物力学特性：骨的材料力学特性：是指骨组织本身的力学性能，与骨的几何形状无关骨的结构力学特性：是指整个骨结构的力学性能，不但与骨的材料力学特性有关，而且受骨的几何特性的影响。

17.骨承载能力的三要素：第一，要求骨有足够的强度。

第二，要求骨有足够的刚度。

第三，要求骨有足够的稳定性。

骨的载荷和变形：人体在日常活动中都会对机体的每块骨产生复杂的力。

即骨会承受来自多方的不同形式的载荷18.一般而言，骨承受的压力负荷能力最大，其次是拉力、剪切力和扭转力。

骨所承受的正常生理负荷是这些力的综合。

19.骨的载荷与形变的特点：力与变形之间的关系，反映了完整骨的结构行为。

1.骨的几何结构对抵抗特殊方向的力具有一定的特殊性2.在决定骨的变形和断裂特性中，组成骨组织的物质特性也很重要3.大骨抵抗力的能力优于小骨4.骨是比较典型的弹塑性体。

20.骨的应力与应变：当外力作用于骨时，骨以形变产生内部的阻抗以抗衡外力，即是骨产生的应力特点：应力的大小等于作用于骨界面上的外力与骨横断面积之比。

21.应变：骨的应变是指骨在外力作用下的局部变形。

22.骨组织的基本生物力学特性：1.各向异性2.弹性和坚固性3.抗压力强、抗张力差4.耐冲击力和持续力差5.应力强度的方向性6.骨的强度和刚度7.机械力对骨的影响8.骨是人体理想的结构材料23.骨的力学性质和影响因素：1.性别、年龄的影响2.骨的各向异性以及解剖部位的差异3.骨干湿度的影响4.加载速率的影响5.应力集中的影响24.骨的功能适应性：活的骨会随所受应力和应变的改变而改变25.软组织特点：柔软易变形，具抗拉强度、但不抗弯和抗压。

26.软组织的力学性质：具有非线性应力—应变关系、粘弹性和各向异性的特点。

27.粘弹性:1)应力松弛：当材料发生应变时，若保持应变一定，则相应的应力将随时间的增加而下降2）蠕变：若应力保持一定，物体应变随时间的增大而增大的现象（皮肤的扩张需要生物学的蠕变）3）对物体做周期性的加载和卸载，加载时的应力应变曲线同卸载时的曲线不重合，称为滞后。

28.皮肤的生物力学特性：1.收到循环加载和卸载时有滞后现象2．应力应变关系是非线性的3．在保持常应变时，具有应力松弛现象，且应力松弛依赖于相应的应变水平4．当保持常应力时，表现为蠕变现象，蠕变依赖于相应的应力水平 5皮肤的各向异性可以由不同方向上的应力应变关系看出，皮肤的蠕变和应力松弛，也表现出各向异性29.肌肉：肌肉分为三类：骨骼肌、心肌、平滑肌。

这三类肌肉组成要素相同，收缩的生化机理也相似。

但结构功能及力学性质有很大差别30.肌肉除了具有一般软组织材料力学性质以外，还具有独特的性质—主动收缩产生主动张力。

31.肌肉的特性：收缩性；兴奋性：展长性；弹性。

32.肌肉的分类：平形状结构：有利于活动范围，不利于力量呈现。

羽状结构：产生的力大胆活动范围小。

33.肌小节：一条肌源纤维内两条Z线之间的部分称为肌小结，是肌肉收缩的基本结构体。

34.肌肉收缩与时间：在实验条件下，肌肉受到一次刺激所引起的一次收缩称为单收缩。

包括三个时期：潜伏期；缩短期；舒张期。

35.收缩总和：在实验条件下，肌肉受到一连串的刺激，若后一刺激落在前一刺激的舒张期内，则肌肉不再舒张，而出现一个比前一次收缩幅度更高的收缩，称为收缩总和。

36.强直收缩：指在一定频率的连续刺激下，肌肉收缩不断总和，使肌肉处于持续的收缩状态，称为强直收缩。

其最大的特点是刺激频率越高，产生的张力越大，在松弛态下应力很小。

37.肌肉的收缩形式：1.等长收缩：当肌肉收缩产生的张力等于外力时，肌肉收缩但长度不变，这种收缩形式称等长收缩。

（是肌肉静力性工作的基础）特点：张力等于负荷。

2.等张收缩：若使肌肉两端完全游离，收缩是就能自由缩短，不负担任何重量，也几乎不发生张力变化，这种叫等张收缩。

特点：所加负荷不变，产生的张力随关节角度改变而改变，因而其收缩速度在不同关节角度也有所不同所谓等张收缩，实际上是指负荷在关节某一角度是的张力。

38.肌肉收缩的力学性质：基本性能：化学能转变为机械能表征肌肉活动的生物力学指标：1.肌张力：肌肉端部测得的力2.收缩速度：肌肉长度变化的速度肌肉收缩力学探讨的内容：1.张力和速度2.张力和长度3.张力和时间39.肌肉张力类型：被动张力：松弛状态下，无刺激的张力主动张力：刺激下，由主动收缩产生的张力40.1.骨骼肌未激活状态下被动张力可忽略不计2.心肌的被动张力不可忽略，但是一般比主动张力小3.平滑肌的被动张力要大得多，甚至可以等于或大于主动张力41.肌肉收缩的负荷：前负荷、后负荷和肌肉本身的功能状态。

42.Hill方程：方程表明：在挛缩状态下，肌肉单位时间从化学反应所获得的机械能是常量。

43.Hill方程适用条件：骨骼肌强直状态快速释放Hill方程不适用条件：肌肉未收缩，没有主动收缩的状态。

单收缩缓慢释放44.张力和强度：1.前负荷是肌肉有一定的初长度2.前负荷决定肌肉的初长度，影响肌肉的最大张力。

（肌肉长度增加到稍长于静息长度时，产生最大张力）45.后负荷与速度：后负荷是指肌肉开始收缩时才能遇到的负荷，它不增加肌肉的初长度，但能阻碍收缩时肌肉的缩短当肌张力<后负荷时，先有张力上升，—等长收缩当肌张力=后负荷时，再有长度下降，—等张收缩46.张力与时间：肌肉产生的张力与收缩时间成正比。

收缩时间越长产生的张力越大，直到最大张力张力大小，取决于活化的横桥数目。

47.整块肌肉可认为是许多三单元模型混联构成，模型的串联构成肌肉的长度，模型的并联构成肌肉的厚度。

48.有多个模型串联而成的肌肉，肌肉长度的增加，会提高其收缩速度，但不影响其收缩力在许多模型并联而成的肌肉断面上，肌肉横断面的增加，会增加肌肉收缩力，但不影响肌肉的收缩速度。

49.肌纤维的应力计算：1.肌肉被分割成有限单元2.每一个有限单元包含一个肌纤维和一个积分点3.应力作用下，肌纤维拉长4.每一个肌纤维用一个三元件Hill模型表示50.心肌的特点：1.时刻不能缺氧2.节律性强，不允许挛缩（不能处于强直状态）3.松弛状态心肌静息张力具有重要性4.心肌长度工作范围有限51.血管：血管系统是由动脉、毛细血管、静脉构成的网络，是一个封闭的回路。

最大的特点是具有粘弹性52.血管的功能：运送血液的管道，分配血液实现物质交换的场所53.血管壁分为内层，中层，外层。

中层是力学性质的主要提供者54.血管壁的力学性能主要取决于中层的胶原纤维、弹性纤维和平滑肌的性质、含量及空间构型55.三种组织的空间结构：平滑肌：螺旋形排列，螺距很短弹性纤维：形成纵向裂隙网络结构胶原纤维：波纹状网状网络，56.血管为各向异性材料：血管壁张力由两部分组成：弹性张力平滑肌产生的主动张力弹性张力:周向抗载荷能力比轴向强57.流体的定义：流体是流动的或在剪切力作用下不断形变的物质。

流体不能抵抗任何剪切力作用下的剪切变形趋势（体积不变）。

在剪切力作用下，流体发生连续剪切变形，直至剪切力停止运动。

58.流体的运动：宏观运动：外力引起微观运动：自身热运动59.流体力学：流体在外力作用下的宏观运动规律。

60.流体的特点：流动性：流体没有固定的形状，其形状取决于限制它的固体边界；流体各个部分之间很容易发现相对运动，这就是流体的流动性。

61.运动流体：受到剪切应力作用发生了连续形变的流体就称为运动流体静止流体：不受剪切应力的流体就不发生变形，称为静止流体62.流体中存在的切应力是流体处于运动状态的充分必要条件。

63.粘滞性：流体的粘滞性是指流体自身阻止其产生相对运动的性质。

流体只有在流动的情况下才能展现其粘滞性。

粘性内摩擦力产生的原因：由于分子间的吸引力由于分子不规则运动的动量交换64.表面张力：液体自由表面有明显的欲成球形的收缩趋势，引起这种收缩趋势的力称为表面张力。

原因：有分子的内聚力引起的作用结果：是液体表面好像是一张均匀的紧绷的弹性膜65.流体的剪应力和剪应变率：流体在剪切力作用下流动，流体的流动性与其分子间距d成正比流体的剪应力：单位面积上的作用力剪应变率：用于描述流体在剪应力下的流动剪应力和剪应变率关系用黏度表示66.牛顿的粘性定律：对于大多数流体，实验结果表明：平板拉力F与平板面积A平板速度u成正比，与平板间距y成反比且与流体性质相关（黏度）67.生物流体一般为非牛顿流体。

全血属于非牛顿流体。

但血浆属于牛顿流体，其物理特性与书相似。

68.非牛顿流体的基本特点：1.粘度随剪变率改变2.存在屈服应力3.具有触变性4.具有塑性：弹性极限 < 形变程度 < 断裂69.无屈服应力非牛顿流体：没有屈服应力，流动曲线都过坐标原点。