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作者：张玉芳;郭海伟;吕蒙;李帅;
单位：郑州铁路职业技术学院机电工程学院;中原工学院机电学院;
摘要：结合脊柱侧弯矫形原理，推导出集中力和分布载荷作用下矫正力和偏移位移的函数关系式，从而为脊柱侧弯矫形提供了一种量化方法。基于弹性地基梁理论构建人体躯干的本构力学模型。由于人体软组织和脊柱弹性模量相差较大，将软组织简化为弹性地基模型，脊柱简化为梁模型。以此为基础，计算矫正力与脊柱变形量的函数关系，根据函数关系可以求解侧弯脊柱对应的矫正力。推导出了集中力和分布载荷作用下，脊柱侧弯任意位置矫正力与偏移位移的函数关系式。利用有限元仿真验证了矫正力满足误差要求。提出一种基于弹性地基梁理论的人体骨骼、肌肉等组织简化力学模型，构建出在集中力和分布载荷作用下，矫正力和偏移位移的函数关系，从而为脊柱侧弯矫形提供了一种量化方法。依据函数关系式为矫形器设计中矫正力的加载提供可靠的力学理论依据。
关键词：脊柱侧弯;;矫正力;;生物力学;;弹性梁
基金资助：河南省自然科学基金（242300420445）;; 河南省高等学校重点科研项目（23A460032）;; 2022年郑州铁路职业技术学院科研项目（2022KY001）
