杠铃运动的生物力学分析与优化
Abstract
不正确的杠铃硬拉和深蹲动作会增加腰椎间盘的压力, 从而导致损伤风险. 本文建立了一个以踝、膝、髋等关节为节点的三维人体生物力学模型, 显著优于传统的二维提拉模型. 该三维模型能更全面地模拟杠铃运动中的动态力学行为, 允许准确计算在复杂运动姿态下的关节压力和剪力. 模型计算了不同运动姿态对腰椎L5/S1关节的压力和剪力, 探讨了不同站姿角度和踝关节最大屈曲角对L5/S1关节压力峰值的影响. 结果表明, 增大踝关节的最大屈曲角对减轻腰椎压力峰值具有显著效果, 而通过调整站姿角度对压力峰值的降低作用不明显. 此外, 本研究还针对特定个体(奥运举重冠军石智勇)进行了模拟, 验证了模型的个性化适用性. 本研究不仅为理解和优化杠铃运动提供了科学依据, 也为设计安全有效的训练计划提供了数字化指导.
