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有哪些比较好写的生物力学论文?有限元分析标题如何定?

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今天小编给各位分享有限元分析论文的知识,文中也会对其通过有哪些比较好写的生物力学论文?有限元分析标题如何定?和生物力学的应用前景等多篇文章进行知识讲解,如果文章内容对您有帮助,别忘了关注本站,现在进入正文!

内容导航:
  • 有哪些比较好写的生物力学论文?有限元分析标题如何定?
  • 生物力学的应用前景
  • 凭睡觉给你最好休息吗?
  • 生物组织中的力学性质?
  • 一、有哪些比较好写的生物力学论文?有限元分析标题如何定?

    医学有限元分析?

    利用现有有限元软件日趋强大和完善的建模功能及其接口工具,可以拟实建立三维人体骨骼、肌肉、血管等器官组织,并模拟其生物力学材料特性。可以模拟各种类型的边界条件和载荷约束(几何约束、固定载荷、冲击载荷、温度特性等),进行结构静力学、动力学、疲劳、流体力学等各种类型的仿真模拟,从而获得在不同虚拟实验条件下任意部位的变形、应力/应变分布、内部能量变化、流动特性以及极限破坏预测等特性。

    有限元分析在临床上的意义?

    例如说: 腰椎有限元分析对理解人类腰椎各部分解剖结构及受力情况是必不可少的,也是临床腰椎疾病防治的依据。在对各类腰椎有限元模型合并和总结的基础上,通过对正常生理及异常病理条件下的腰椎有限元模型的分析和对比,从在弯曲、伸展、旋转及侧弯4种活动中的载荷能力以及不同弹性模量下的压缩刚度等角度对模型的表现进行了概述,从而判断生活中的各种活动对腰椎的损伤,并从临床角度对腰椎疾病的诊断、治疗进行评估。指出了利用有限元分析方法,针对不同的腰椎疾病修改加载数据,获得不同腰椎疾病的有限元模型,进而研究分析腰椎疾病的形成原因及预防与治疗手段,对于临床治疗腰椎疾病有重要意义。

    用的软件:mimics、geomagic、SolidWorks、ANSYS

    一、比较好写的生物力学论文题目:

    腰后关节紊乱症的病机和手法治疗生物力学研究

    运动生物力学学科发展的几个理论问题

    人股骨生物力学特性的三维有限元分析

    五种颈椎内固定方法的稳定性生物力学评价

    运动生物力学方法学研究现状及发展趋势

    颈椎运动学与生物力学研究进展

    脊柱运动的解剖和生物力学基础

    人造血管的生物力学性能表征

    体育运动与骨骼骨密度和结构与生物力学适应性

    脊神经后支性腰痛的解剖学和生物力学研究

    股转子下复杂骨折内固定物选择的生物力学研究

    可塑形跟骨钛钢板的生物力学研究

    不同重量下男子抓举动作的生物力学特征

    胸腰段各种减压术对脊柱稳定性影响的生物力学实验研究

    股骨远端粉碎性骨折双板固定的生物力学研究

    后路斜向单枚椎间融合器的腰椎椎体间融合术:生物力学评价

    桡骨短缩对桡腕关节影响的生物力学研究

    几种寰枢椎后路内固定术的生物力学评价

    微小种植体正畸支抗生物力学的三维有限元分析

    桡骨远端骨折成角改变对桡腕关节影响的生物力学研究

    二、生物力学毕业论文题目推荐

    1、模拟腰部斜扳手法的生物力学研究

    2、寰椎侧块螺钉与寰椎椎弓根螺钉的解剖与生物力学对比研究

    3、正常人腰椎椎体解剖结构的OCT研究及其生物力学意义

    4、腰椎单侧及双侧椎弓根螺钉固定椎间融合器的生物力学研究

    5、脊柱融合内固定致邻近节段退变的生物力学机制

    6、颈椎手法的生物力学研究与探索

    7、牵引对颈椎稳定性影响的生物力学研究

    8、股骨生物力学特性的有限元分析

    9、股骨转子间骨折的治疗及生物力学研究

    10、空心侧孔椎弓根螺钉添加聚*丙烯酸甲酯骨水泥的生物力学研究

    11、踝部骨折不同内固定方式的生物力学研究与临床应用

    12、提高网球击球技术的生物力学分析

    13、改良张力带钢丝治疗眩骨上骨折的生物力学研究及其临床应用

    14、桡骨头切除对时关节稳定性影响的生物力学研究

    15、对于腰椎后部结构切除手术的生物力学探讨

    16、斜向单放B*植入后路腰椎椎体间融合术的生物力学及临床研究

    17、半坐卧位的生物力学机理研究

    18、足部三维有限元建模方法及其生物力学应用

    19、前交叉韧带解剖和生物力学特性

    20、牵引对颈椎生物力学影响的实验研究

    三、大学生物力学论文题目大全集

    1、柏衍网球发球技术的生物力学分析

    2、应用伤椎置钉技术治疗胸腰椎骨折的生物力学研究与临床应用

    3、薇菜类蔬菜生物力学性质试验研究

    4、运动鞋核心技术的生物力学研究

    5、胸腰椎爆裂性骨折损伤机理的生物力学研究

    6、腘绳肌腱结嵌压固定法重建交叉韧带的临床应用与生物力学研究

    7、口腔生物力学问题有限元分析的研究进展

    8、腰椎小关节的生物力学研究:三维有限元分析

    9、腰椎间盘手术对腰椎节段矢状面稳定性影响的生物力学研究

    10、三维有限元分析在脊柱生物力学中应用研究

    11、颈椎病发生的解剖学和生物力学基础

    12、丹参有效部位(丹参-9403)对骨折愈合影响的生物力学实验研究

    13、短跑途中跑支撑摆动技术生物力学机制研究

    14、伸膝装置的生物力学

    15、股骨近端内钉和Gamma钉治疗股骨转子间骨折的生物力学研究及临床疗效观察

    16、股骨颈骨折三枚加压松质骨空心螺钉内固定的生物力学研究

    17、果蔬在贮运过程中的生物力学特性及质地检测

    18、小儿肱骨髁上骨折内固定的生物力学评价

    19、大鼠的骨生物力学指标选取及测试

    20、髌骨骨折不同改良方式张力带钢丝固定的生物力学研究及临床应用

    四、最新生物力学论文选题参考

    1、Dewar手术与Wolter钢板及张力带钢丝内固定治疗肩锁关节脱位的生物力学比较

    2、第六届世锦赛生物力学研究报告

    3、下腰痛的生物力学特点及康复

    4、作物茎秆生物力学性质与形态特性相关性研究

    5、聚*丙烯酸甲酯强化和修复椎弓根螺钉的生物力学研究

    6、肱骨髁间骨折3种内固定的生物力学比较

    7、斜向单枚B*植入后路腰椎椎体间融合术的生物力学及临床研究

    8、通用型脊柱内固定系统椎弓根螺钉的生物力学测试

    9、生物力学与骨组织工程

    10、老年人站立及行走稳定性的生物力学研究

    11、Gamma钉与滑动式鹅头钉的生物力学测定与比较

    12、钛质网笼内植物加前路带锁钢板对颈椎稳定性的生物力学评价

    13、PFN和DHS治疗股骨转子间骨折的生物力学研究及临床疗效观察

    14、国内生物力学中有限元的应用研究进展

    15、足底压力测量技术在生物力学研究中的应用与进展

    16、肱骨髁上骨折并发时内翻的生物力学研究

    17、基础骨生物力学(一)

    18、颈椎稳定性的生物力学实验研究

    19、桡骨远端关节内骨折对腕关节影响的生物力学研究

    20、踝部骨折的治疗及距骨生物力学观察

    五、大学生优秀生物力学论文题目

    1、股骨小粗隆缺损的生物力学评价及临床意义

    2、克氏针固定锁骨的生物力学试验和临床疗效

    3、黄土区草地根系生物力学特性研究

    4、镍钛聚髌器治疗髌骨骨折及其生物力学特性

    5、髓内钉的生物力学设计

    6、股骨远端骨折三种内固定方法生物力学比较研究与临床应用

    7、上肢鞭打动作技术原理的生物力学研究

    8、足底压力测量技术在生物力学研究中的应用与进展

    9、网球大力发球技术的运动生物力学原理

    10、茎秆作物抗倒伏生物力学评价研究及关联分析

    11、网球发球技术的生物力学分析

    12、骨科生物力学

    13、寰枢椎后路椎弓根螺钉固定的生物力学评价

    14、颈椎病生物力学发病机制实验研究

    15、聚*丙烯酸甲酯强化和修复椎弓根螺钉的生物力学研究

    16、关于飞行和游动的生物力学研究

    17、颈椎主要结构生物力学特性实验研究

    18、单节段与双节段椎弓根螺钉固定胸腰椎单椎体骨折的生物力学比较

    19、胸腰椎骨折伤椎椎弓根内固定生物力学研究与临床应用

    20、寰椎侧块螺钉与寰椎椎弓根螺钉的解剖与生物力学对比研究

    有限元分析在医疗行业的应用?

    近些年来,数值模拟技术在机械,汽车,航空,航天,医疗,电子产品,土木及材料力学等领域得到了广泛的应用。CAE技术已经发展到我们生活的各个角落,没有你不敢想,只有你想不到。

    今天小编分享的是CAE仿真技术在生物医学领域的应用。

    CAE在生物医疗领域中的分析问题通常包括生物固体力学、生物与生理流体力学、细胞生物力学、康复工程力学、运动系统力学等。

    而随着仿真分析技术水平的不断提升以及国内外研究学者对医疗事业的不断重视,在上述的五个方面从试验和仿真分析以及解析计算三方面有了很大的发展,尤其是在仿真分析方面,不论是材料本构的开发,还是仿真手段的创新都有许多的新发展。由于CAE仿真的可重复性、高效率和通用性,广受研究者们的青睐。

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    CAE技术在生物医学领域的典型应用

    人类经过长期的劳动进化后,人体骨骼已形成了一个几乎完美的力学结构。然而在对人体力学结构进行力学研究时,力学实验几乎无法直接进行,这时用有限元数值模拟力学实验的方法恰成为一种有效手段。

    经过长期发展,CAE技术在生命科学研究中的应用,也取得了很多成绩,尤其在人体生物力学研究中,更显示出其极大优势。

    20世纪60年代,在心血管系统的力学问题研究中,有限元法得到了初步应用。从70年代起,开始应用于骨科生物力学研究,最初应用于脊柱。80年代后,应用范围逐步扩展到颅面骨、颌骨、股骨、牙齿、关节、颈椎、腰椎及其附属结构等生物力学研究中。目前应用较广泛的,就是结合计算结构力学和计算流体力学现有的数值软件,针对人体不同部位进行力学仿真。

    利用现有有限元软件日趋强大和完善的建模功能及其接口工具,可以拟实建立三维人体骨骼、肌肉、血管等器官组织,并模拟其生物力学材料特性。可以模拟各种类型的边界条件和载荷约束(几何约束、固定载荷、冲击载荷、温度特性等),进行结构静力学、动力学、疲劳、流体力学等各种类型的仿真模拟,从而获得在不同虚拟实验条件下任意部位的变形、应力/应变分布、内部能量变化、流动特性以及极限破坏预测等特性。

    A:颅面骨、颌骨、牙齿正畸仿真分析

    头颅及颞下关节是CAE技术在生物力学中应用的重点之一。通过建立包括鼻上颌复合体、下颌骨及牙齿在内的颅颌面硬组织形态的三维有限元模型,用来研究颅颌面硬组织在正中矢状面上的形态特征及生长、正畸矫治、正颌手术引起的形态变化。也可以对下颌骨内固定下的应力遮挡作用进行模拟分析,对下颌骨体部、角部骨折在骨愈合的不同时期、不同的咬合形式及不同的内固定方法时的应力遮挡率进行计算分析。

    B:脊柱仿真分析

    脊柱生物力学仿真是有限元法在生物力学中研究的较早、分析的较多、也是临床上应用较广泛的领域。现今研究脊柱的工作使模型不仅能逼真地模拟椎骨、椎间盘,还能将周围的韧带、肌肉直接或间接地加入模型,使模拟更加真实与完善。这些工作不仅要求建立逼真的脊椎模型,而且要求测试椎间盘、周围韧带、肌肉的各种力学性能。

    有限元在颈椎生物力学中的研究对象又可以细分为椎体、椎间盘、后部结构以及肌肉韧带等软组织。此外,内固定器械的生物力学研究,也有助于选择正确手术方法,以取得极佳矫形和固定效果。

    有限元分析在脊柱腰椎段的应用,也覆盖了生理负载及外来负载下腰椎各部分应力分布,手术内固定及人工假体,脊柱内固定对邻近脊柱结构影响,骨质疏松椎体压缩性骨折,以及肌肉和韧带在有限元模型中的应用等多个方面,有力促进了脊柱动力学(载荷下的脊柱运动)、运动学(椎体间运动)和脊椎及椎间盘内部的应力应变等各种研究。

    图 | 人工假肢结构仿真分析

    关节有限元分析人体关节尤其是大腿骨两端的髋关节以及膝关节,一直以来也是病症多发部位,应用CAE技术模拟人体关节力学结构是一种有效的方法。上肢的肘关节、腕关节的研究常常与骨折以及其他骨骼创伤性疾病的应力分析联系在一起。

    而在髋关节方面,有限元分析较为广泛地应用于全髋关节置换的研究,分析全髋关节置换术前术后髋关节应力的分布情况,而且还可对骨水泥残余应力的细致分析和假体设计进行研究。对于膝关节分析来说,建立一个完整的三维有限元计算模型,不仅可以了解各部位的应力分布和工作原理,还有助于人工膝关节置换的合理设计。

    C:足部仿真分析

    当CAE技术应用于足部生物力学研究时,复杂的骨胳几何结构、边界条件和材料的不均匀性等问题便找到了可能的解决途径,人们也尝试对足部骨骼、软组织等结构内部的应力传递机理进行力学解释。此类计算分析模型不仅可以分析Lisfranc损伤和Midfoot融合等足部疾病,研究例如Hansen氏病和糖尿病人发生的足骨变形等病理现象的力学成因,还可以就鞋垫的舒适性、高跟鞋的致病性等日常问题进行分析。

    图 | 足部骨骼及韧带仿真示意图

    D: 人体软组织仿真分析

    除了骨骼以外,人体软组织的研究也在不断深入。人体软组织研究主要针对人体运动系统皮肤以下骨骼之外的肌肉、韧带、筋膜、肌腱、滑膜、脂肪、关节囊等组织以及周围神经、血管。一般在以骨骼为主要研究对象的同时,如果需要考虑软组织的存在和影响,出于使用方便灵活的角度出发,通常都尽量在结构分析软件里面寻求模拟方案。这时候寻找合适的非线性材料本构模型来模拟对应的脑内多种不同物质特性就非常重要。

    图 | 膝关节半月板模拟分析

    E: 心脑血管流体及流固耦合分析

    有时血液等流质因素也不可忽视,如开展心血管等疾病如主动脉瘤的研究时,血液动力学参数如壁面切应力、压力和血流速度等与动脉瘤的生长及破裂有着重要联系。这时就要借助CFX、FLUENT等流体力学分析软件来进行胸主动脉瘤的血流动力学分析,获得血液流场的流线、速度矢量、血管壁面压力等关注对象的分布和变化情况。

    2CFD仿真技术在生物医学领域大展身手

    计算流体动力学(CFD)是近代流体力学、数值数学和计算机科学结合的产物。它从计算方法出发,利用计算机快速的计算能力得到流体控制方程的近似解。随着计算机软硬件的迅猛发展,CFD被广泛用于现在工程领域,特别是在制造领域,用以研究和优化设计流体流动的设备和系统的性能。然后随着近年来扫描技术和计算机技术的进步,CFD仿真技术为生物医学领域带来了全新的机遇。

    人体解剖学和人体流体行为的复杂性,使得CFD仿真技术成为医学领域研究的重要工具。医学研究人员通过先进设备得到人体血液、气流等流体运作的详细数值,从而研究并设计出更可靠的医学治疗和设备,用以改进优化人体的流体运作,帮助病人更快的恢复健康。

    A:心血管系统:

    研究人员一直在应用CFD技术来预测人体内的血液循环,并越来越多地用于研究血管系统内的液体流动现象。预测这些系统中的血流循环提供了几个好处,包括:降低术后并发症,开发更好的外科手术和医疗设备,如血泵。

    图 | 血液流动现象分析

    CFD的示例应用之一是预测冠状动脉疾病,例如动脉粥样硬化,已知其由于生物力学和流体流动因素(例如流速和压力变化)而发生,CFD分析可以通过使用三维医学图像中的冠状动脉生成网格来执行转换成矢量格式,随后可以应用根据心动周期的诸如速度和压力信息的边界条件,并选择合适的粘度模型来模拟非牛顿流体,以求解流体流动方程并获得结果。

    可以观察到流体流动的壁剪切应力,速度和压力,以预测动脉粥样硬化的原因并确定最佳干预方法。

    B:肺部气流:

    基于CFD的诊断系统帮助医生评估患者的肺部状态并改善预后和治疗干预。已经有大量研究使用CFD方法模拟肺部。该过程需要使用MRI和CT扫描获得精确的CAD模型并生成几何的网格模型。为了模拟仿真气流过程,压力和速度值等边界条件是先验的。

    可以施加粘贴物理边界条件的壁以复制气管和原代支气管中粘液层的作用。因此,可以模拟吸入过程并且可以看到诸如在呼吸期间吸入污染物颗粒的关键条件。这可以帮助医生开发所需的医疗设备和治疗方案。

    C:人造器官设计:

    CFD的使用也越来越多地用于评估人造器官的性能。其中一个示例应用是预测假体心脏瓣膜的生理行为。数值模拟有助于识别关于破坏血细胞的流动中高剪切速率位置的重要信息。这需要指定流入和流出的边界条件以及刚性主动脉和瓣叶表面上的速度分量的无滑动和无通量条件。流体 - 结构相互作用技术的使用 也可用于模拟心动周期期间的瓣膜行为并改善流动的平滑性。对于其他几种生物医学应用,例如声道分析,脊髓液流动,鼻窦流量,关节润滑等,CFD的应用一直在不断扩展。

    除了生物医学之外,计算机辅助工程技术的使用也用于研发外科手术过程中所需的医疗装置。随着科技的发展,将会进一步扩大CFD技术在生物医学领域的使用范围,并为拯救人类生命提供更多帮助。

    D:脑脊髓的流体动力学计算

    基于MRI图像,进行三维模型重建,并建立了位于中枢神经系统中脑脊髓三维流体动力学有限元模型。

    图 | 脑积水病人脑部应力分布和速度场分布

    E:心脏的流固耦合模拟

    大多数的生物组织运动过程都与流固耦合有关。下图为基于流固耦合的计算方法,模拟了某位病人左右心房和膜片的模型,目的是用来优化心脏肺动脉瓣的外科手术。

    图 | 心脏的流固耦合分析

    目前人们已经开发出头部、大脑和血管等模型来研究头部损伤机理和损伤防护。有限元法是研究人体组织损伤机理的重要方法,由于人体组织结构的复杂性,如何建立高生物仿真度的有限元模型以及如何解决数值模拟中的高度非线性、流固耦合问题是仿真技术在生物医学领域应用需要解决的关键问题。

    此外,生物力学仿真分析涉及到的软件包括:逆向处理软件:,Geomagic等;网格划分软件:,Hypermesh等;有限元分析软件:Ansys,Abaqus,Fluent等。

    一、生物力学的应用前景

    生物力学是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题定量研究的生物物理学分支。其研究范围从生物整体到系统、器官(包括血液、体液、脏器、骨骼等),从鸟飞、鱼游、鞭毛和纤毛运动到植物体液的输运等。

    生物力学的基础是能量守恒、动量定律、质量守恒三定律并加上描写物性的本构方程。生物力学研究的重点是与生理学、医学有关的力学问题。依研究对象的不同可分为生物流体力学、生物固体力学和运动生物力学等。

    生物力学的基本任务是应用物理力学的理论和方法来研究生物和人体在宏观和微观水平上的力学性质和行为,分析发生在生命活动过程中的各种力学现象和过程,了解生物和人体一部分相对于另一部分以及整个机体在空间和时间上发生位移和运动的力学规律。

    生物力学是一门新兴学科,尽管对其中个别问题的研究有相当悠久的历史。一般认为,1967年在瑞士召开第一次国际生物力学研究会议是该学科诞生的标志。在科学的发展过程中,生物学和力学相互促进和发展着。

    哈维在1615年根据流体力学中的连续性原理,按逻辑推断了血液循环的存在,并由马尔皮基于1661年发现蛙肺微血管而得到证实;材料力学中著名的扬氏模量是扬为建立声带发音的弹性力学理论而提出的;流体力学中描述直圆管层流运动的泊松定理,其实验基础是狗主动脉血压的测量;黑尔斯测量了马的动脉血压,为寻求血压和失血的关系,在血液流动中引进了外周阻力的概念,同时指出该阻力主要来自组织中的微血管;弗兰克提出了心脏的流体力学理论;施塔林提出了物质透过膜的传输定律;克罗格由于对微循环力学的贡献,希尔由于肌肉力学的贡献而先后(1920,1922)获诺贝尔生理学或医学奖。到了20世纪60年代,生物力学成为一门完整、独立的学科。

    现代生物力学大约起源于20世纪60年代末,生物力学和运动生物力学发展进入了形成和发展时期。在这一时期专家们对于人和动物运动的生物力学特性进行了积极的研究。

    下面一些学者的科学研究广为人知:亚历山大1970年的《生物力学》;1974年武科布罗多维奇对于动物运动进行了数学模拟,并因此促进了机器人制造技术的发展;1968年希利杰博兰德创建了有关动物以均匀步法进行运动的理论;1968年苏霍诺夫创建了陆地脊椎动物运动的一般体系;哈顿有关人支撑运动体系调控机制的研究;米勒有关人运动生物力学问题的研究。

    1967年召开了第一次国际生物力学学术讨论会。1973年正式成立了国际生物力学学会(International Society of Biomechanics,ISB),这标志着生物力学学科的正式建立。

    二、凭睡觉给你最好休息吗?

    睡眠的确是一种有效的休息方式,但它主要对睡眠不足或体力劳动者适用。如果你是脑力劳动者,大脑皮层极度兴奋,而身体却处于低兴奋状态,对待这种疲劳,睡眠能起到的作用不大。


    变换人的活动内容才是积极的休息方式。通过改换活动内容,就能使大脑的不同区域得到休息。当你无法选择由脑力劳动转入体力劳动时,还可以尝试在脑力劳动内部转换。


    为什么你睡了11个小时仍然觉得疲累?为什么你花了好几万去岛国度假并没有增加生活的热情?

    都说要去KTV,去夜店,去游乐园就能忘掉不快,更带劲地开始新的一天,但是尽兴归来心里只剩空虚?

    我们真的明白休息的含义吗?我们休息对了吗?你理解的休息是什么?一个饱觉?一阵疯玩?到KTV释放饭后的一串饱嗝?

    休息的真正含义是什么?是恢复疲劳,放松神经,当你重新投入工作与学习的时候觉得又是一个精力充沛的新人。

    如果你的休息方式并不能为你带来这些,那么,无论这些活动的名字听起来有多轻松,看上去有多High,它都是一种错误。

    抛弃它们,来一场休息革命!

    首先,来看看我们对休息有哪些误解。

    一、脑力劳动者,补瞌睡对你没什么用


    你写了一天的文案,主持了一天的会议,当一切都结束了,你叹到:太累了,这一天我要睡个好觉。我们的常识使得我们对疲劳的第一反应就是“去躺躺吧”。但这是一个陷阱。

    睡眠的确是一种有效的休息方式,但它主要对睡眠不足或体力劳动者适用。对体力劳动者来说,“疲劳”主要是由体内产生大量酸性物质引起,如果十分疲劳,应采取静的休息方式。通过睡觉,可以把失去的能量补充回来,把堆积的废物排除出去。如果不是很累,也可以在床上先躺一躺,闭目静息,让全身肌肉和神经完全放松后,再起来活动活动。

    但如果你是坐办公室的,大脑皮层极度兴奋,而身体却处于低兴奋状态,对待这种疲劳,睡眠能起到的作用不大,(除非你是熬夜加班,连正常睡眠时间都达不到)因为你需要的不是通过“静止”恢复体能,而是要找个事儿把神经放松下来。这样你可以理解为什么你周末两天不出门依旧无精打采,而只需下班后游泳半小时就神采奕奕。



    二、不必停下来,只是换一下


    既然睡觉不能帮助我们休息大脑,那什么办法才可以?答案是不停止活动,而只是改变活动的内容。大脑皮质的一百多亿神经细胞,功能都不一样,它们以不同的方式排列组合成各不相同的联合功能区,这一区域活动,另一区域就休息。

    所以,通过改换活动内容,就能使大脑的不同区域得到休息。心理生理学家谢切诺夫做过一个实验,为了消除右手的疲劳,他采取两种方式——一种是让两只手静止休息,另一种是在右手静止的同时又让左手适当活动,然后在疲劳测量器上对右手的握力进行测试。

    结果表明,在左手活动的情况下,右手的疲劳消除得更快。这证明变换人的活动内容确实是积极的休息方式。比如你星期五写了5个小时的企划案,最好第二天去给你的盆栽们剪枝而不是睡到太阳晒屁股。

    还有一点,当你无法选择由脑力劳动转入体力劳动时,你不妨在脑力劳动内部转换。

    法国杰出的启蒙思想家卢梭就讲过他的心得:“我本不是一个生来适于研究学问的人,因为我用功的时间稍长一些就感到疲倦,甚至我不能一连半小时集中精力于一个问题上。但是,我连续研究几个不同的问题,即使是不间断,我也能够轻松愉快地一个一个地寻思下去,这一个问题可以消除另一个问题所带来的疲劳,用不着休息一下脑筋。于是,我就在我的治学中充分利用我所发现的这一特点,对一些问题交替进行研究。这样,即使我整天用功也不觉得疲倦了。”所以,如果你有好几个问题要处理,最好交替进行,而不要处理完一个再开始第二个,那样会很快被耗尽。



    三、最好的休息,是让你重燃生活的热情

    我们的疲惫主要来自对现有的一成不变的生活的厌倦。所以最好的休息项目就是那些让我们重新找到生活和工作热情的活动。如果你干完一件事,能够幸福地感叹“明天又是新的一天。”那这件事对你来说就是最好的恢复热情,调节情绪的方法。但可惜,我们缺乏对“休息”的想象力。我们能想出来的休息方法不是痴睡就是傻玩。

    我们给你开了下面一些活动清单,基本思路是以“做”来解决“累”,用积极休息取代消极放纵。当然,最适合你的方法还是要你自己探索。事实上如果你觉得打扫卫生比坐过山车是更好的放松,那么就去吧,别管世界上的其它人都在玩什么。

    也许你可以:↓↓↓

    1、用看两小时让你开怀的漫画或小说代替去KTV唱那些一成不变的口水歌。

    2、试着放弃在周六晚上去酒吧,10点入睡,然后在7点起床,去没有人的街上走走,或是看看你从来没有机会看到的早间剧场,你会发现这一天可以和过去的千百个周末都不相同。

    3、不要再去你已经去过无数次的度假村找乐子了。找一条你从没去过的街道,把它走完。你会发现这个你感到腻味的城市,结果你确并没有完全体会到它的妙处。

    4、旅行,而不是换个地方消遣。去一个地方对那个地方本身心存好奇,对自己这趟行程心存美意,感受自己经验范围以外的人生样貌。而不是坐了5小时飞机,只是换个地方打麻将,换个地方游泳,换个地方打球……

    5、从这个周末起学习一项新的技艺,比如弹电子琴,打鼓……每周末练习1小时以上。

    6、去社交。不要以为它总是令人疲惫的。虽然和看书比起来,它稍有点令人紧张,但也能让你更兴奋,更有认同感。你必须每周有两三天是和工作圈子和亲戚外的人打交道。它让你在朝九晚五的机械运行中不至失去活泼的天性。女性朋友们尤为需要走出去和朋友聚会,这些时刻你不再是满脸写着“效率”的中性人,而是一个裙裾飞扬的魅力焦点。

    7、做点困难的事,如果你是精神超级紧张的人。心理学家发现解除神经紧张的方法,是去处理需要神经紧张才能解决的问题。曾经一位精神即将崩溃的总经理找到一位医师给出治疗建议,结果他得到的处方是去动物园当驯狮师。一个月以后完全康复。所以压力特别大的时候你可以为自己再找份工作,但不要是和你职业类似的。比如去孤儿院做义工,或者去一个复杂的机械工厂从学徒干起,或者做一道超级复杂的数学题。往往珍惜生命的人,会不顾任何代价,去求得一个休息。休息十天、半个月,他们回来了。再看呀,是多么神奇的一种变化!他们简直是一个新生的人了。生机勃勃,精神饱满,怀着新的希望,新的计划,新的生命憧憬,他们己消除疲劳,获得了从新起航的动力——燃料。

    花些时间休息,可以使你获得大量的精力、体力,使你取得从事任何工作,应付各种问题的力量,使你对于生命,能有一个愉快正确的认识,天下还能有其它时间的投资对于你更加有利吗?

    当听到有人说,他工作太忙,没有时间去休息,觉得这个人有些反常。或是他的能力不够应付他的业务,他的工作缺乏系统性;或是他不善于支配他的员工,以致自己离开时事业就无法运行;或是他生性就太吝啬,没有部下或团队。连上厕所的时间都不肯牺牲。

    当然,假如他工作没有计划、没有系统,本人一离开岗位,一切事务就要无法运行的话,他自然不能休息了。但是假如他是一个有组织协调能力的人,假如他的工作有系统、有计划,适度休息,这正是业务中的有利投资,因为休息回来,他的精力会更加集中、精神会更加饱满。由此他的生命会延续的更长。人生的价值才能得到更加充分的体现与发挥。

    每一个人都应该抛弃只顾工作不顾休息的念头。那种“生命不止,奋斗不休”的观念是错误的,应立刻从脑海中消除掉。否则,你还没有走完你应走完的生命旅程你就长眠于地下了。到那时你的理想、前途、事业不就都成了泡影了吗?因此舍不得时间休息的人,绝对不是一个聪明人。

    从人性的立场上来说,休息一事,利大于弊。古语说得好:“在患病的时候,任何人都是坏人。”即使是心底最善良的人,在身体疲惫不堪、神精衰弱的时候,也会变得不通情理、脾气暴噪。因此,当需要休息的候,你应该休息。不然的话,你的行为正如导师列宁所指出的那样:“不会休息就不会工作。”

    FEA有道生物力学服务介绍

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    承接医学有限元分析项目委托盆骨、腰椎、颈椎、肩关节、髋关节、肘关节、膝关节、踝关节、义齿、种植体、上下颌骨、黏膜、牙冠 等分析。02
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      医院:中山大学附属第一 / 第二 / 第三医院、中山大学附属第三医院、南方医院、广州中医药大学附属第一医院、广州军区总医院、广东省人民医院、复旦大学附属华山医院、第三军区医院、广东省中医院珠海医院、中山大学光华口腔医学院附属口腔医院、广东省工伤康复医院、佛山市南海区人民医院、云南省中医院、山东省临沂市人民医院 等医院。


      科研院校:工业信息化部电子第五研究所、电子五所、核动力四所、中航光电设备研究所、国科军工、中科华核电技术研究院、中山大学、南方医科大学广州中医药大学、广州医科大学、复旦大学、云南中医学院 等。

    三、生物组织中的力学性质?

    生物力学的研究内容

    生物的各个系统,特别是循环系统和呼吸系统的动力学问题,是人们长期研究的对象。循环系统动力学主要研究血液在心脏、动脉、微血管、静脉中流动,以及心脏、心瓣的力学问题。呼吸系统动力学主要研究在呼吸过程中,气道内气体的流动和肺循环中血液的流动,以及气血间气体的交换。

    所有这些工作,包括生物材料的流变性质和动力学的研究,不仅有助于对人体生理、病理过程的了解,而且还能为人工脏器的设计和制造提供科学依据。生物力学还研究植物体液的输运。

    环境对生理的影响也是生物力学的一个研究内容。众所周知,氧对生物体的发育有很大影响,在缺氧环境下生物体发育较慢,在富氧环境下发育较快。即使在短期内,环境的影响也是明显的。实验表明:在含10%的氧气、压力为一个大气压的环境中的幼鼠,即使只生活24小时,在直径为15~30微米的肺小动脉壁下,也会出现大量的纤维细胞。若延续4~7天,纤维细胞则会过渡为典型的平滑肌细胞,这无疑会影响肺循环中血液的流动。又如处于高加速度状态中的人,其血液的惯性会有明显的改变,悬垂器官会偏离原位,从而改变体内血液的流动状态。

    在设计水中航行的工具时,经常需要考虑最佳外形、最佳推进方式和最佳操纵方式。由于自然选择,具有这些优点的水生物较易生存下来。因此,研究某些水生物的运动可以得到一些值得借鉴的知识。

    例如,海豚是一种较高级的动物,它具有高效率的推进机制和很好的外形,特别是它的皮肤,分为两层,其间充满了弹性纤维和脂肪组织,具有特殊的减阻特性,在高速游动时能够保持层流边界层状态,这是因为它的皮肤对边界层中压力梯度变化十分敏感,能作适当的弹性变形以降低逆压梯度,因而在高速游动时,表皮能产生波状运动以抑制端流的出现。又如纤毛虫的运动是通过纤毛的特殊运动实现的,在人的呼吸道内也保持有这种低级生物的运动方式,即利用纤毛排除呼吸道内的某些异物。总之,研究大自然中生物运动的意义是很明显的。

    人体各器官、系统,特别是心脏-循环系统和肺脏-呼吸系统的动力学问题、生物系统和环境之间的热力学平衡问题、特异功能问题等也是当前研究的热点。生物力学的研究,不仅涉及医学、体育运动方面,而且已深入交通安全、宇航、军事科学的有关方面。

    生物固体力学是利用材料力学、弹塑性理论、断裂力学的基本理论和方法,研究生物组织和器官中与之相关的力学问题。

    在近似分析中,人与动物骨头的压缩、拉伸、断裂的强度理论及其状态参数都可应用材料力学的标准公式。但是,无论在形态还是力学性质上,骨头都是各向异性的。20世纪70年代以来,对骨骼的力学性质已有许多理论与实践研究,如组合杆假设,二相假设等,有限元法、断裂力学、应力套方法和先测弹力法等检测技术都已应用于骨力学研究。

    骨是一种复合材料,它的强度不仅与骨的构造也与材料本身相关。骨是骨胶原纤维和无机晶体的组合物。骨板由纵向纤维和环向纤维构成,骨质中的无机晶体使骨强度大大提高,体现了骨以最少的结构材料来承受最大外力的功能适应性。

    木材和昆虫表皮都是纤维嵌入其他材料中构成的复合材料,它与由很细的玻璃纤维嵌在合成树脂中构成的玻璃钢的力学性质类似。动物与植物是由多糖、蛋白质类脂等构成的高聚物,应用橡胶和塑料的高聚物理论可得出蛋白质和多糖的力学性质。粘弹性及弹性变形、弹性模量等知识不仅可用于由氨基酸组成的蛋白质,也可用来分析有关细胞的力学性质。如细胞分裂时微丝的作用力,肌丝的工作方式和工作原理及细胞膜的力学性质等。

    生物流体力学是研究生物心血管系统、消化呼吸系统、泌尿系统、内分泌以及游泳、飞行等与水动力学、空气动力学、边界层理论和流变学有关的力学问题。它一般将生物材料分为体液、硬组织和软组织,肌肉则属较为特殊的一类。

    体液中以血液为研究的重点,主要研究血液的粘性和影响粘性的因素(如管径、有形成分和红细胞),以及流动中红细胞在管系支管中的比积分配问题,红细胞本身的力学性质,红细胞之间的相互作用,红细胞与管壁的作用等。人和动物体内血液的流动、植物体液的输运等与流体力学中的层流、湍流、渗流和两相流等流动型式相近。

    在分析血液力学性质时,血液在大血管流动的情况下,可将血液看作均质流体。由于微血管直径与红细胞直径相当在微循环分析时,则可将血液看作两相流体。当然,血管越细,血液的非牛顿特性越显著。

    人体内血液的流动大都属于层流,在血液流动很快或血管很粗的部位容易产生湍流。在主动脉中,以峰值速度运动的血液勉强处于层流状态,但在许多情况下会转变成湍流。尿道中的尿流往往是湍流;而通过毛细血管壁的物质交换则是一种渗流。对于血液流动这样的内流,因心脏的搏动血液流动具有波动性,又因血管富有弹性故流动边界呈不固定型。因此,体内血液的流动状态是比较复杂的。

    对于软组织,则以研究它的流变性质,建立本构关系为主,因为本构关系不单是进一步分析它的力学问题的基础,而且具有临床意义。对于硬组织,除了研究它的流变性质外,对骨骼的消长与应力的关系也进行了大量研究。

    流体力学的知识也用于动物游泳的研究。如鱼的体型呈流线型,且易挠曲,可通过兴波自我推进。水洞实验表明,在鱼游动时的流体边界层内,速度梯度很大,因而克服流体的粘性阻力的功率也大。

    小生物和单细胞的游动,也是外流问题。鞭毛的波动和纤毛的拍打推动细胞表面的流体,使细胞向前运动。精子用鞭毛游动,水的惯性可以忽略,其水动力正比于精子的相对游动速度。原生动物在液体中运动,其所受阻力可以根据计算流场中小颗粒的阻力公式(斯托克斯定律)得出。

    此外,空气动力学的原理与方法常用来研究动物的飞行。飞机和飞行动物飞行功率由两部分组成:零升力功率和诱导功率。前者用来克服边界层内的空气粘性阻力;后者用来向下加速空气,以提供大小等于飞机或飞行动物重量的升力。鸟在空中可以通过前后拍翅来调节滑翔角度,这与滑翔机襟翼调节的作用一样。风洞已用于研究飞行动物的飞行特性,如秃鹫、蝙蝠的滑行性能与模型滑翔机非常相似。

    运动生物力学是用静力学、运动学和动力学的基本原理结合解剖学、生理学等研究人体运动的学科。用理论力学的原理和方法研究生物是个开展得比较早、比较深入的领域。
    生物力学的研究特点

    进行生物力学的研究首先要了解生物材料的几何特点,进而测定组织或材料的力学性质,确定本构方程、导出主要微分方程和积分方程、确定边界条件并求解。对于上述边界问题的解,需用生理实验去验证。若有必要,还需另立数学模型求解,以期理论与实验相一致。

    生物力学与其他力学分支最重要的差别是:其研究的对象是生物体。因此,在研究生物力学问题时,实验对象所处的环境十分重要。作为实验对象的生物材料,有在体和离体之分。在体生物材料一般处于受力状态(如血管、肌肉),一旦游离出来则处于自由状态,即非生理状态(如血管、肌肉一旦游离,当即明显收缩变短)。两种状态材料的实验结果差异较大。

    在体实验分为麻醉状态和非麻醉状态两种情况。至于离体实验,在对象游离出来后,根据要求可以按整体正位进行实验,或进一步加工成试件进行实验。不同的实验条件和加工条件,对实验结果的影响很大。这正是生物力学研究的特点。

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