《美学原理》美学理论.pdf

2018/4/9
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第二章运动器系的生物力学特性
本章主要内容
1、人体骨、关节软骨、韧带、肌腱、关节及骨骼肌的生物力学特性;
2、运动器系整体的生物力学特性及在运动中骨、关节、肌肉的相互作用规律;
3、人体运动动作结构与动作系统的构成与特点。
第一节材料力学基础
人体在日常生活和体育运动中时刻受到外力的作用,在外力在以下材料具有哪些重要的性质?
载荷
人体在日常生活和体育运动中时刻受到外力的作用,包括载荷和约束力,载荷就是人体所受外力的一种
载荷可分为:拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转和复合载荷。
载荷的几种形式
应变是变形量与原来尺寸的比值载荷下人体发生相应的应变
应变是量度物体形变程度的量,分为线应变和剪应变。
应力
物体在受到外力作用而变形时,其内部各质点间的相互作用力发生变化。这种由于外力作用而引起的固体内各质点之间相互作用力的改变量,简称为内力。单位面积上的内力称为平均应力,当面积趋近于0时平均应力的极限称为应力。
应力分为垂直于截面的法向分力和沿着截面方向的切向分力。
应力应变曲线
应力-应变曲线是描述材料力学性质的曲线。它反映了材料在加载过程中受力和变形之间的关系。
为了确定一种材料的力学性能,通常将该材料制作成一定的形状—称为“试件”,将此“试件”在专门的仪器上施加载荷,直至破坏。在加载过程中连续记录载荷和应变,绘制成曲线,纵坐标代表应力(载荷),横坐标代表应变(变形),这就是应力-应变曲线。
应力-应变曲线模式图
应力­—应变曲线阶段划分
(一)弹性阶段:(A—B)卸载后变形能完全恢复,为弹性变形。
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
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。
强度结构破坏前所能承受的变形;结构破坏前所能承受的载荷;结构在破坏前所能贮存的能量;
在应力应变曲线上用极限断裂点来表示由载荷和变形所表达的强度;整个曲线下方的面积表示由贮存能量所表达的强度;
刚度弹性范围内曲线的斜率表示结构的刚度。