日本鹌鹑(Coturnix coturnix japonica)股骨有限元分析

【作者】 魏鑫森； 董祎一； 张子慧；

【机构】 首都师范大学生命科学学院；

【摘要】 不同习性的动物,其骨骼承受的载荷也不同。骨骼会表现出不同的力学性能以适应不同应力环境。所以通过研究骨骼的力学性能就可以了解动物习性,以及其适应方式。本研究采用有限元方法模拟鹌鹑在陆地走跑运动及起飞时股骨的受力情况,分析其应力分布及应力值,用以探究股骨形态于功能的关系。结果显示,运动中鹌鹑股骨主要承受弯曲载荷,股骨骨干远端应力最大。陆地运动中,股骨的弯曲压缩侧承受较多载荷,因为骨骼抗压强度大于拉伸强度,所以这种载荷分布模式减小了骨折风险。相比之下,鹌鹑在起飞时,其股骨仅仅在部分受力角度下有这种载荷分布模式,整体安全系数低于陆地运动。说明鹌鹑股骨更适应于陆地运动。鹌鹑后肢的屈蹲姿势以及骨干的自然弯曲增大了股骨的载荷预测能力,提升了其在承受动态多变载荷时的安全系数。本研究所用方法对于化石物种的研究有重要借鉴作用。更多还原