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征稿信息 | 刚度变量在体育锻炼和运动损伤预防方面的作用
Hindawi 2020-9-7 09:39
特刊名称: Application of Stiffness Variables in Sports Practice and Injury Prevention (刚度变量在体育锻炼和运动损伤预防方面的作用) 期刊名称: Applied Bionics and Biomechanics 客座主编: Artur Struzik,University School of Physical Education, Wrocław, Poland 截止日期: 2020年9月18日 刚度(stiffness)是主要用于人体和动物运动分析中的变量。目前所开展的此类研究已涵盖周期性运动(如走、跑和跳)和单一运动(例如垂直跳跃)。刚度是对弹性特性的定量测量指标,它决定了在顺应性组织中积累潜在弹性能量的能力。 尽管上述现象很容易理解,但运动训练实践却提出了以下问题:潜在弹性能量,作为决定运动成绩关键因素,所发挥的作用。这种不确定性因为缺乏具体的建议,从而确定上述理论是否可以提高运动员运动系统的速度强度。由于这种不确定性的存在,人们开始推测是否存在一个最佳刚度值,最有利于潜在弹性能量积累的同时,还可以帮助达到最佳运动表现。这种推测目前已经得到了部分研究结果。然而,目前仍没有任何研究就理想刚度值的存在与否提出明确证据。此外,肢体损伤风险可能与下肢刚度的改变有关。目前尚无关于哪种硬度值更有可能增加软组织和关节受伤风险的共识。刚度过高有可能增加骨骼损伤几率,但刚度过低还可能导致关节不稳定和软组织损伤。此外,刚度的概念和方法相对混乱,令研究人员很难整理相关知识,比较此前的研究结果。 因此,这份特刊的宗旨是,收集对以下领域进行探讨的原创性研究论文,即:刚度(包括关节、肢体或者垂直刚度)与运动学和人体运动系统中的运动变量,以及肌肉活动和生理因素之间的关系。该特刊特别关注刚度在体育锻炼和运动损伤预防中的应用研究。此外,该特刊还强调使用实验方案以及计算方法估算刚度。我们还欢迎阐述该领域当前知识现状的综述论文。 欢迎涉及以下领域的原创研究和综述论文投稿: 刚度在运动训练中的应用 刚度对运动表现的作用 运动损伤风险中的刚度因素 潜在弹性能量的积累和作用 刚度计算方法(例如基于力-位移曲线)的论述、验证和对比 可以进行刚度测量和损伤预防的技术(例如振动) 所有被接受的论文,均将根据 创作共用许可证 (Creative Commons Attribution License)进行出版。任何人均可免费获取您的论文,您将保留该论文的完整版权,这将确保您的研究将永远归属在您的名下。为此,所有经同行评审后被接受准备出版的论文,均应缴纳一次性文章处理费(APC)。 点击查看征稿详情
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刚与柔:力学释词
热度 3 Mech 2015-2-24 09:41
“刚”可以定性地理解为完全不变形,对应的英文形容词为 rigid, 名词是 rigidity 。都是说完全不发生变形,或者变形可以完全忽略。如基本的力学模型,刚体, rigid body 。刚性机械臂、刚体卫星等,也是 rigid 。 “刚”还可以定量地理解为变形不容易。在这个意义上,对应的形容词为 stiff, 名词为 stiffness 。力学上,这种刚性就是抵抗变性的能力。这种抵抗变性的能力,可以量化,称为刚度,英文也是 stiffness 。有时候更明确些,叫刚度系数, stiffness coefficient 。刚度系数定义为产生单位变形所需要的力。振动力学中,多自由度系统的振动方程中有刚度矩阵。 “柔”也有定性和定量的两方面意思。在柔性机械臂、柔体航天器、刚 - 柔混杂系统等作形容词用时, flexible 往往是 rigid 的反义词,表示变形不能忽略。定量的就是在相同作用下变形的能力,量化就是单位力作用下产生的变形。相应的名词“柔性 (flexibility) ”常作为“柔性系数 (flexibility coefficient) ”的简称,恰为刚度系数的倒数。在振动力学中,柔度矩阵是刚度矩阵的逆矩阵。
个人分类: 教学行思|6697 次阅读|7 个评论
连接结构动力学的研究问题(六)
xxucchao 2011-10-6 17:59
如前所述,连接,特别是可拆式机械连接的存在,是导致结构刚度和阻尼非线性的主要原因。 从目前的研究努力上看,关注连接刚度非线性的研究居于大量和主要的位置。 早期,连接的造成的刚度分布不连续性被首先考虑。用无质量弹簧建模连接结构的方法被成功建立和使用。弹性刚度参数可通过静力试验、有限元接触静力分析确定或者利用结构振动特性进行参数辨识而获得。而此类模型的主要区别集中于用了什么形式的弹性刚度方程而已,要么是线性的,要么是非线性的,而非线性的又大量使用了分段线性模型。各个方向上的连接刚度模型一般是解耦的,分别用独立弹性模拟。 获得模型参数之后,这类模型和整体结构其余部分模型(连接质量被考虑入附近被连接结构中)一起构成了整体结构的线性化或包含局部弹簧非线性的计算模型,可用于整体结构静、动力学行为的分析。 主要不足之处: (1)刚度和阻尼是分别考虑的,动力响应分析中一种使用等效线性化的模态阻尼(试验或经验获得),阻尼模型很不充分。 (2)刚度通过试验、分析或辨识的方法得到,刚度参数有效性通常只能适用于载荷或变形量的一段范围内,推广至其他载荷条件下,计算结果不是很理想。而在对含连接运动系统分析进行大范围分叉等动力行为分析时,也存在此类问题。 (3)刚度模型往往是多项式、分段线性方程等数学形式,和物理参数(如连接螺栓紧固力、法兰刚度等)的直接关系不显著,很难直接应用于连接结构的设计问题。 后文,将讨论阻尼模型的问题。
个人分类: 科研笔记|5040 次阅读|0 个评论

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