青少年坐姿时腰部受力数值模拟

• 作者: 孟庆华 鲍春雨
• 来源期刊: 应用力学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 腰椎 有限元分析 应力 数值模拟
• 年，卷（期）: 2013,（1）
• 页码范围: 120-124
• 页数: 5页
• 分类号: O39|TH11
• 语种: 中文

摘要

为了定量研究青少年坐姿时腰部受力情况,根据静力学原理,结合人体测量学对青少年坐姿时腰椎各节段所承受的重力矩进行分析,探讨腰椎各节段竖脊肌的肌力大小以及腰椎各椎体所承受的剪切力和挤压力.对腰椎部位进行CT扫描,应用Mimics和Ansys软件对数据进行三维重建并分析.通过分析发现腰椎各节段承载的负荷与躯干前倾角度密切相关,在脊柱前曲逐渐增大时,上位体重对腰椎的压力在竖直方向的分量减小而在水平方向的分量增大,从而引起周围软组织水平方向负荷的增加.躯干前倾角度为30°时,各椎体最大应力自上而下依次分别为:4.01MPa、7.26 MPa、7.29 MPa、11.07 MPa、15.64 MPa,各椎间盘的最大应力自上而下依次分别为:1.3 MPa、1.81 MPa、1.83 MPa、2.19 MPa.有限元法分析结果表明:椎体是承载应力的主要结构,椎间盘起到传递载荷的作用,坐姿时椎体的前下方出现应力集中现象；在坐姿时应尽量减少脊柱的前倾角度,将脊柱的前倾角度控制在30°范围之内,以降低椎体及椎间盘所承受的负荷,从而减少腰椎及其椎间盘损伤的风险.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	鲍春雨	天津体育学院体育教育训练一系	31	187	7.0	12.0
2	孟庆华	天津体育学院体育文化传媒系	35	156	7.0	10.0