上海交通大学：《力学仿生——启示与探索》课程教学资源（讲课讲稿）6陈志杰

坚如磐石稳如狗 跗跖骨 电子信息与电气工程学院 陈志杰 2018年4月

研究目标 研究方法 01 CONTENT 研究结果 研究展望 03 04

CONTENT 研究目标 01 研究方法 02 研究结果 03 研究展望 04

PART 1

PART 1

研究目标 在高速运动情况下 抗弯曲 高强度 良好承载性能 杆状支撑结构

在高速运动情况下 抗弯曲 高强度 良好承载性能 杆状支撑结构

跗跖骨简介 H出h Knee Hip Thigh Shin bone bone Knee Ankle joint Shin Tarso- bone metatarsus E目evated toe joint Ankle tiptoed posture joint

PART 2

PART 2

力学分析 hip pelvis femur knee tibiotarsus ankle tarso- metatarsus TMP phalanges

梁理论简介 M K= 回个 前 密质骨横截面积 A=∫dA 二次面积矩（矢状面 内 外 sa=∫ydA 内) 后 二次面积矩（冠状面 Ivontal=∫x2dA 内)

前 内 外 后

跗跖骨径向变化特点 近端 远端 4.0x102 7.0x10 CSA 3.6x102 入 6.3x104 R2=0.449 3.2x102 入 .6x10° 2.8x102 4.9x10° 2.4×102 R2=0.985 4.2x10 E2.0x102 3.5x104乞 麦ao R2=0.985 2.8x10 2.1x10 8.0x101 R2=0.936 1.4x10 4.0x101 y 7.0x103 0.0 0.0 0.0 02 0.4 0.6 08 1.0 N.B.L

近端 远端

弯矩 30001 2500 =0.953 外侧弯矩 ( 2000 四 1500 K= 袋 EI R-0.945 知 1000 500 内侧弯 0+ 0.0 0.4 标星长度8 0.6 1.0 (近端到远端)