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人體材料力學

【作　者】：趙芳/等

【叢編項】：無

【裝幀項】：平裝 32開 / 229

【出版項】：北京體育大學出版社 / 1998-11

【ISBN號】：9787810513241 / 7810513249

【原書定價】：￥7.20　有4家書店打折銷售　

【主題詞】：科技教育－科教工具書

書籍介紹

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【圖書簡介】
　　片斷：第一章導論一、人體材料力學的任務及研究方法生物力學是將力學應用于生物學，用力學原理研究生物體生命活動規律的一門學科，是由力學、解剖學、生理學和生物化學等學科相互滲透而產生的一門邊緣學科。作為一門獨立的學科，它是在本世紀60年代以后才迅速發展起來的。近年來，生物力學對人體運動分析、疾病原因研究、各種假體和人工臟器的設計乃至對體育科學、人類學、宇航學等的發展都發揮了極其重要的作用。生物力學是一門研究領域廣泛，內容非常豐富的學科。從研究細胞、組織、生物纖維的構造與力學性態的關系的微觀生物力學，到研究各種動、植物和人以及整個生物系統和外界環境的相互作用等，都屬于生物力學的研究范疇。生物量子力學、生物熱力學等是生物力學中具有高度理論性的分支；創傷力學、醫用生物力學、運動生物力學等則是一些實用性很強的分支。作為生物力學的一個方面，人體材料力學主要研究人體固體材料的力學性質。人體固體材料包括骨、肌肉、肌腱、韌帶、皮膚、血管等。它們不是理想的彈、塑性材料或粘彈性體，有著各自的力學特性。骨的力學性質相似于機械和建筑材料，比較易于了解，現在對骨的認識也比較完全和準確。而人體中的肌肉、肌腱、韌帶、皮膚、血管等軟組織具有一定的粘彈性性質，而且軟組織種類多，情況復雜，各自的力學性質不同，因此研究時必須注意材料試驗結果，將試驗情況與理論分析結合起來。遵循力學的一般研究方法，對人體材料力學性質的研究有下述步驟：（1）研究人體材料的結構。解剖學可以使我們了解研究對象的幾何構造。（2）測定骨、肌肉和肌腱等材料的力學性質，建立材料的本構方程。這是研究人體材料力學性質的中心問題之一。在生物力學研究中，因為不能將骨、肌肉和肌腱等材料剝離進行試驗，特別是不能維持其活體狀態，這一步往往非常困難。再有，生物材料往往產生大變形，同時應力—應變關系一般是非線性的，并有賴于歷程，很難確立非線性的本構方程。解決的方法是，先建立材料本構方程的數學形式，再通過實驗進行驗證，修改數學公式，確定數學參量。（3）根據本構方程和物理學中的基本定律建立描述材料性質的微分方程。（4）用解析法或數值法求解所建立的具有一定邊界條件的微分方程。（5）進行生理實驗，對上述邊界值問題的解進行驗證，修改理論推導結果，使理論與實驗相一致。通過一系列反復的研究，從定性和定量兩方面對問題進行了解，以期通過材料力學性質的變化來推測器官機能的變化。目前許多問題還不能按上述步驟得到滿意的解決，主要原因是難以滿足建立活體組織本構方程所需的實驗條件。如果將人體組織與器官從其所處環境中分離出來，則不能獲得描述活體組織力學性質的微分方程的邊界條件，從而不能獲得邊界值問題的解。

【本書目錄】
     目錄
   第一章導論
    一、人體材料力學的任務及研究方法
    二、變形固體及其基本假設
   第二章材料力學基礎
    一、內力及截面法
    二、應力
    三、變形及應變
    四、桿件的基本變形
    五、桿件的拉伸與壓縮
    六、彈塑性材料的力學性質
    七、剪切
    八、扭轉
    九、彎曲
    十、平面應力狀態的應力分析和應力圓
    十一、平面應力狀態的最大應力及主應力概念
    十二、三向應力狀態的最大應力
   第三章粘彈性力學基礎
    一、粘彈性材料的特征
    二、粘彈性體的力學模型
    三、粘彈性模型的復數模量
    四、粘彈性模型對于生物力學的意義
    五、粘彈性體的準線性理論
   第四章骨的力學性質和功能適應性
    一、骨的結構與機能
    二、骨密質的力學性質
    三、骨松質的力學性質
    四、骨的功能適應性
    五、骨的粘彈性性質
    六、骨折的生物力學
   第五章肌肉和肌腱、韌帶的力學性質
    一、生物粘彈性體的性質
    二、肌肉的形態與構造
    三、肌肉的工作性質和協作關系
    四、肌肉的收縮機理
    五、肌肉收縮時的波動疊加及肌肉收縮的形式
    六、Hill方程和Hill的三元素模型

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