Biomechanik: Grundlagen und Anwendungen auf den menschlichen by Hans Albert Richard, Gunter Kullmer

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By Hans Albert Richard, Gunter Kullmer

Dieses Lehrbuch behandelt anschaulich mit aussagekräftigen Abbildungen die Grundlagen der Biomechanik sowie Anwendungen auf den menschlichen Bewegungsapparat. Schwerpunkte sind die Statik und Festigkeitslehre des Stütz- und Bewegungsapparates sowie die Kinematik und Kinetik der Bewegungen. Zudem werden Aufbau und Funktion des Bewegungsapparates beschrieben sowie Simulationen mittels der Finite-Elemente-Methode vorgestellt. Zahlreiche Anwendungsbeispiele aus den Bereichen activity und Medizin verdeutlichen die vielseitigen Möglichkeiten für einen sinnvollen und erfolgreichen Einsatz der Biomechanik.

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Nicht verdrehen und verschieben. In der Technischen Mechanik unterscheidet man insbesondere drei grundlegende Lagerungsarten. Diese werden im folgenden Kapitel kurz vorgestellt. Beim menschlichen Bewegungsapparat treten in den Berührflächen zwischen einem Körper und seiner Umgebung Stütz- und Haltekräfte, so genannte Kontaktkräfte auf. Zudem treten Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Körperteilen, z. B. in den Gelenken auf. 3 beschrieben. 1 Grundlegende Lagerungsarten der Technischen Mechanik Die wichtigsten Auflagerungen, Stützungen und Führungen von Tragwerken lassen sich auf drei wichtige Grundfälle zurückführen, nämlich das verschiebbare Lager oder Loslager, das feste Lager oder Festlager und die Einspannung.

19). i=1 a) b) y y F3 F3y F2 F2y R Ry F1 F1 F1y F2 F3 ĮR ey x x ex F1x F3x F2x Rx Bild 2-11 Ermittlung der resultierenden Kraft eines Gebenen G Kräftesystems G a) Ebene Kraftgruppe mit den Kräften F1 , F2 und F3 b) Zerlegung der Kräfte in die Kraftkomponenten F1x, F2x, F3x und F1y, F2y, F3y und G Ermittlung der Resultierenden R mit den Komponenten Rx und Ry 28 2 Statik des Stützapparates Die Komponenten der Resultierenden ergeben sich aus der jeweiligen Summe der Kraftkomponenten: n Rx = F1x + F2x + F3x + ...

13). 1 Kräfte und ihre Wirkungen 27 G Im Raum hat eine Kraft F drei Komponenten, nämlich Fx , F y und Fz , Bild 2-10b. 14). 15). Geometrisch stellt sich der Betrag des Vektors Gals Diagonale des aufgespannten Quaders dar. 18). 6 Rechnerische Ermittlung der resultierenden Kraft eines ebenen Kräftesystems G Die resultierende Kraft R einer G ebenen G Kräftegruppe ergibt sich zeichnerisch und rechnerisch als Vektorsumme der Kräfte F1 ... Fn des ebenen Kräftesystems (siehe auch Bild 2-11): n G G G G G G R = F1 + F2 + F3 + ...

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