虹科案例-MSR數(shù)據(jù)記錄儀如何計(jì)算滑雪時(shí)膝蓋上的應(yīng)力
高山滑雪運(yùn)動(dòng)員Thea Waldleben通過MSR數(shù)據(jù)記錄器測(cè)量膝蓋所受應(yīng)力
阿爾卑斯山高山滑雪運(yùn)動(dòng)員在滑雪時(shí)對(duì)膝蓋產(chǎn)生的壓力有多大?Thea Waldleben,現(xiàn)任瑞士青年速降賽第一,在她的 "Maturaarbeit"(考試項(xiàng)目)中回答了這個(gè)問題。通過使用虹科MSR數(shù)據(jù)記錄儀,分析了她在不同條件下滑雪時(shí)膝蓋的壓力和行為。
Thea Waldleben在大回轉(zhuǎn)項(xiàng)目上也很成功,她在瑞士滑雪協(xié)會(huì)Leistungszentrum Mitte Ski Alpin女子隊(duì)中訓(xùn)練,就讀于Schweizerische Sportmittelschule Engelberg(SSE)學(xué)院。這家由瑞士奧林匹克認(rèn)證的教育機(jī)構(gòu)作為年輕運(yùn)動(dòng)員的人才展示中心而聞名,特別是在高山滑雪領(lǐng)域,培養(yǎng)出了包括金牌得主多米尼克-吉辛和獎(jiǎng)牌得主溫迪-霍德納在內(nèi)的多名杰出的運(yùn)動(dòng)員。Thea Waldleben的 "Maturaarbeit"項(xiàng)目由瑞士滑雪制造商St?ckli贊助,她提出疑問,在滑雪比賽中她的膝蓋會(huì)受到多大的壓力?
運(yùn)動(dòng)員使用虹科MSR165數(shù)據(jù)記錄儀進(jìn)行研究。該數(shù)據(jù)記錄儀專門用于記錄沖擊和振動(dòng)。具有防水功能,只有拇指大小,非常適合在身體上進(jìn)行測(cè)量。微型記錄儀有一個(gè)高速數(shù)字傳感器,能夠在三個(gè)軸的方向上每秒測(cè)量1600次加速度。虹科MSR165具有高達(dá)10億個(gè)測(cè)量值的存儲(chǔ)容量。Waldleben可以借助傳感器(工作范圍為±15 g或±200 g)記錄她的膝蓋所承受的加速度。由于用于人體測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄儀外殼需要比虹科MSR165標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的鋁制外殼重量更輕,而后者是面向工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,因此MSR為滑雪運(yùn)動(dòng)員提供了一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的記錄儀,裝在一個(gè)更輕的SmartCase中。數(shù)據(jù)記錄儀通過鉤環(huán)膠帶直接連接在脛骨平臺(tái)膝關(guān)節(jié)下方以及滑雪靴上方。
測(cè)量
所有測(cè)量均在自由式滑雪時(shí)進(jìn)行,無需轉(zhuǎn)彎或轉(zhuǎn)彎時(shí)在旗門內(nèi)進(jìn)行。所有測(cè)量塊在同一天內(nèi)進(jìn)行。滑雪道是根據(jù)它們?cè)谄露群途鶆蚨确矫娴奶匦院蜅l件來選擇的,以確保轉(zhuǎn)彎處具有可比性。在不同影響因素下進(jìn)行了多次測(cè)量,以測(cè)量和評(píng)估運(yùn)動(dòng)員膝蓋在x、y和z軸上的加速度以及平均值。在測(cè)試過程中,分析了不同類型滑雪板(小回轉(zhuǎn)和大回轉(zhuǎn))在改變滑雪道條件和滑雪靴硬度的影響下滑雪時(shí)膝蓋的加速度。記錄儀在三個(gè)方向上以每秒100次測(cè)量的頻率進(jìn)行測(cè)量,以識(shí)別膝蓋上突然變化的加速度。
測(cè)量結(jié)果的簡(jiǎn)要分析
Thea Waldleben的測(cè)量結(jié)果顯示記錄儀受到了強(qiáng)大的加速度,尤其是在y軸上。滑雪靴的硬度撓度越小,滑雪道越軟,越不穩(wěn)定,膝關(guān)節(jié)在各個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上的受到的干擾就越大,壓力也越大。在自由式滑雪時(shí),膝蓋上測(cè)量的加速度平均是體重的三倍。在小回轉(zhuǎn)和大回轉(zhuǎn)中,在規(guī)定的半徑范圍內(nèi)會(huì)產(chǎn)生更大的加速度,測(cè)量值為自由式滑雪時(shí)的2到3倍。
對(duì)抗滑雪時(shí)受傷的風(fēng)險(xiǎn)
滑雪時(shí)膝蓋經(jīng)常受傷,尤其是在比賽中,運(yùn)動(dòng)員的膝蓋要承受巨大的加速度。要想在訓(xùn)練中達(dá)到預(yù)防的效果,訓(xùn)練膝關(guān)節(jié)在各個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的穩(wěn)定性非常重要。單純的力量訓(xùn)練是不夠的,必須特別針對(duì)這些快速變化的最大加速度。例如,可以通過負(fù)重或不負(fù)重的移動(dòng),或在扁帶上跑步來進(jìn)行訓(xùn)練。
虹科MSR165沖擊和振動(dòng)數(shù)據(jù)記錄儀-可進(jìn)行長(zhǎng)期測(cè)量
虹科MSR165數(shù)據(jù)記錄儀配有高分辨率的三軸加速度傳感器(±15 g或±200 g),可提供有關(guān)沖擊、顛簸和振動(dòng)的有價(jià)值的測(cè)量數(shù)據(jù),測(cè)量頻率為1600Hz,具有大容量存儲(chǔ)和低功耗要求,是運(yùn)輸監(jiān)測(cè)、故障診斷和負(fù)載測(cè)試領(lǐng)域的理想選擇。存儲(chǔ)容量超過200萬(wàn)個(gè)測(cè)量值,足以記錄10,000多次沖擊;可以通過使用微型的SD卡將存儲(chǔ)容量擴(kuò)展到超過10億個(gè)測(cè)量值。MSR PC軟件使您可以有效地記錄和處理測(cè)量數(shù)據(jù)。新的MSR ShockViewer分析軟件可針對(duì)沖擊模式下記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析和圖像化表示,并自動(dòng)創(chuàng)建報(bào)告,該軟件專門為運(yùn)輸監(jiān)測(cè)量身定制,隨時(shí)為您服務(wù)。
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