生物力学 运动、流动、应力和生长PDF电子书下载

中译本序 1

序言 1

第一章 运动 1

1.1 引言 1

1.2 平衡 3

1.3 动力学 5

1.4 建模 11

1.5 体育运动技术 15

1.6 假体 20

1.7 连续介质力学的方法 21

参考文献 34

第二章 肢体的运动和振动 37

2.1 引言 37

2.2 简单振动的例子 38

2.3 应变能和影响系数的特点 41

2.4 广义座标 45

2.5 Lagrange 方程 48

2.6 振动的正则模式 55

2.7 运动方程的解联 59

2.8 肌肉力 61

2.9 肢体的运动和振动 64

2.10 有阻尼和流体动力负荷的系统 65

2.11 有阻尼系统的方程能解联的充分条件 68

参考文献 75

第三章 体外气流或液流：作用在运动体上的流体动力 79

3.1 引言 79

3.2 翼形周围的流动 79

3.3 非流线型体周围的流动 86

3.4 定常的空气弹性力学问题 89

3.5 非定常运动引起的瞬时流体动力 94

3.6 颤振 100

3.7 Kutta-Joukowski定理 103

3.8 围绕翼的速度环量的产生 108

3.9 尾流中的速度环量与涡量 109

3.10 在非定常运动中有限翼的涡系 112

3.11 定常流中的薄翼 118

3.12 在有限翼上的升力分布 121

3.13 阻力 123

参考文献 129

第四章 飞行和游泳 133

4.1 引言 133

4.2 征服天空 134

4.3 鸟、昆虫与飞机比较 137

4.4 鸟类和昆虫的向前飞行 141

4.5 悬空及其它运动形式 151

4.6 水生动物的推进机理 155

4.7 在粘性流中的Stokes流和偶极 160

4.8 球、圆柱和鞭毛在粘性流体中的运动 164

4.9 鞭毛推进的阻力理论 168

4.10 鱼游的理论 173

4.11 运动的能量消耗 177

4.12 细胞的运动 183

参考文献 187

5.1 引言 195

第五章 心、肺、动脉和静脉中的血液流动 195

5.2 循环系统的几何学 196

5.3 循环系统的材料 198

5.4 场方程的边界条件 200

5.5 在心脏中及通过心瓣的血流 202

5.6 左心室与主动脉的耦合和右心室与肺动脉的耦合 204

5.7 动脉中的脉动流 206

5.8 叠加在定常流上的行波 209

5.9 在分叉处的波的反射与传送 210

5.10 圆管中定常流的速度分布曲线 213

5.11 弹性管中的定常层流 215

5.12 脉动流的速度分布 219

5.13 Reynold数、Stockes数和Womersley数 221

5.14 能和功的平衡方程 224

5.15 体循环系统的血压 227

5.16 静脉及其可坍塌性 230

5.17 在可坍塌的血管中的流动 235

5.18 无创伤诊断中传递信息的脉波 237

参考文献 241

第六章 微循环和大循环 245

6.1 引言 245

6.2 微血管系统解剖学 247

6.3 微循环的主要特征 249

6.4 血液流变特性 252

6.5 描述微血管中的血流的一般方程 253

6.6 个例分析：肺的血流 254

6.7 肺的毛细管血流 263

6.8 在2区的瀑布现象 268

6.9 在2区的毛细血管层的开闭 269

6.10 肺的微循环和大循环的综合 273

6.11 流动模型的证实 274

参考文献 280

7.1 引言 285

第七章 呼吸气流 285

7.2 在气道中的气流 289

7.3 对流和扩散的相互作用 297

7.4 肺泡气体与红血细胞之间的交换 306

7.5 气流一血流比 311

7.6 肺功能测试 316

7.7 换气系统的动力学 323

7.8 高频低潮气量的换气 330

参考文献 342

8.1 引言 347

第八章 根据热力学、分子扩散论、膜的机理以及多相结构，建立基本传递方程 347

8.2 热力学定理 350

8.3 Gibbs 方程和Gibbs-Dubam方程 353

8.4 化学势能 355

8.5 热与质量交换系统中的熵 358

8.6 从热力学观点看组织间隙中的扩散、渗透和流动 362

8.7 从分子观点看扩散 368

8.8 穿过细胞膜的传送 370

8.9 固态基质 377

参考文献 386

9.1 引言 391

第九章 在毛细血管、组织、组织间隙和淋巴系统中的质量传送，批示剂稀释方法及蠕动 391

9.2 通过毛细血管壁的流动 392

9.3 毛细血管壁的渗透特性的实验测定 396

9.4 氧由毛细血管到组织的扩散的Krogh圆柱模型 399

9.5 组织间隙里的流动 404

9.6 组织间隙压力的测量 409

9.7 不可压缩材料里的压力 410

9.8 淋巴流 417

9.9 用指示剂稀释方法测量血管外空间的大小 421

9.10 指示剂在肺微循环模型中的流动 425

9.11 蠕动 431

参考文献 441

第十章 内部变形和力的描述 451

10.1 引言 451

10.2 内部变形的描述 452

10.3 曲线座标的运用 459

10.4 内力的描述 460

10.5 在Lagrange描述法中的运动方程 471

10.6 功和应变能 473

10.7 从应变能函数计算应力 477

10.8 互补能函数 479

10.9 回转与应变 480

参考文献 487

第十一章 器官内的应力、应变和稳定性 489

11.1 引言 489

11.2 零应力状态 492

11.3 血管中的应力与应变 495

11.4 心脏中的应力与应变 502

11.5 肌肉骨骼系统 508

11.6 肺 509

11.7 在肺泡气体与肺泡中膈的界面上的表面张力 530

11.8 叠加在大变形上的小扰动 538

11.9 基于微结构的本构方程的推导：微观力学与宏观力学的联系 546

11.10 相邻器官的力学性能的相互关系 555

11.11 结构的不稳定性 556

11.12 坍塌的结构，肺膨胀不全的例子 560

参考文献 566

第十二章 强度、创伤和可容忍的限度 577

12.1 引言 577

12.2 材料的失效模型 579

12.3 器官的损伤与恢复 586

12.4 冲击载荷与结构的晌应 587

12.5 振动与结构的动态响应的幅频谱 590

12.6 冲击波与弹性波 595

12.7 波的会聚与应力集中 602

12.8 由冲击载荷引起肺的创伤 605

12.9 在创伤中肺水肿的原因 608

12.10 器官对冲击载荷的可容忍限度 614

12.11 生物力学模型的建立 624

12.12 创伤预防工程 625

参考文献 628

第十三章 生长和组织工程的生物力学 641

13.1 引言 641

13.2 Wolff定律和Roux的功能适应概念 642

13.3 骨折的治愈 646

13.4 Wolff定律的数学基础 652

13.5 软组织随应力变化而改造 655

13.6 由成纤维细胞的生长繁殖和胶原纤维合成所产生的应力场 666

13.7 生长因子 670

13.8 零应力状态的意义：它的变化显示组织的非均匀改造 674

13.9 关于生长的假说 676

13.10 血管工程 681

13.11 皮肤的组织工程 683

参考文献 690

译后记 699