機(jī)械的元件變形截面分析金相顯微鏡廠商
關(guān)于機(jī)械的機(jī)構(gòu)學(xué)是以忽略機(jī)械元件變形作為討論前提的。如考慮變
形,則為了描述變形需要有新的變量。在討論動物的身體(活體)的運(yùn)動學(xué)
時,存在構(gòu)件的變形問題。例如,變形蟲(ameba)運(yùn)動的描述,僅一個細(xì)胞
就需要無限多種變量。
對于關(guān)節(jié),運(yùn)動的描述一直著眼于硬組織即骨的運(yùn)動。但是,由于對
運(yùn)動產(chǎn)生約束的是肌肉、韌帶這些軟組織,常產(chǎn)生這種變量問題。
對于機(jī)械軸承,合乎目的的運(yùn)動和間隙之間有明顯差別。作為對軸承
的約束是不變形的剮性壁。與此相反,對關(guān)節(jié)運(yùn)動的約束力為韌帶的張力
。因此,即使是應(yīng)該限制的運(yùn)動,也有相當(dāng)大的運(yùn)動域。這種情況表明,
在計算關(guān)節(jié)的運(yùn)動自由度時,有必要進(jìn)行較深入的討論。
(1)自由爭約束
如關(guān)節(jié)運(yùn)動受約束,則相應(yīng)地帶來身體運(yùn)動的不便,不能任意自由運(yùn)
動。而在被約束的運(yùn)動方向承受過大的載荷就會造成損傷,這是更為嚴(yán)重
的問題。
體育運(yùn)動造成的外傷中,常有膝關(guān)節(jié)的韌帶損傷或半月板損傷的i,3tN
,成為相撲力士或棒球選手的休場的原因。如果膝關(guān)節(jié)是能向更自由的方
向彎曲的關(guān)節(jié),應(yīng)該會顯著減少這種外傷。雖然同樣是下肢關(guān)節(jié),但髖關(guān)
節(jié)卻能在自由方向運(yùn)動。為什么膝關(guān)節(jié)不能像髖關(guān)節(jié)一樣自由運(yùn)動呢?
(2)髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)
雖說是自由關(guān)節(jié)(運(yùn)動自由度多的關(guān)節(jié)),可是,在身體運(yùn)動的各個瞬
間中樞神經(jīng)仍期待采取合乎目的的姿勢和位置。不這么做,就不能構(gòu)成可
控制的身體運(yùn)動。髖關(guān)節(jié)的周圍有巨大肌肉群(大臀肌、中臀肌等)形成的
臀部,就是此種合乎目的性的支撐。
假設(shè)將膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動設(shè)計得自由一些。
如果這樣,就有要像髖關(guān)節(jié)那樣能合乎多運(yùn)動方向要求的肌肉。如在
膝的周圍存在這么多肌肉會怎么樣呢?大概,這種肌肉在膝關(guān)節(jié)將形成臀部
。膝的周圍存在臀部,真是個巨大的累贅。