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By Hans Albert Richard, Gunter Kullmer

Dieses Lehrbuch behandelt anschaulich mit aussagekräftigen Abbildungen die Grundlagen der Biomechanik sowie Anwendungen auf den menschlichen Bewegungsapparat. Schwerpunkte sind die Statik und Festigkeitslehre des Stütz- und Bewegungsapparates sowie die Kinematik und Kinetik der Bewegungen. Zudem werden Aufbau und Funktion des Bewegungsapparates beschrieben sowie Simulationen mittels der Finite-Elemente-Methode vorgestellt. Zahlreiche Anwendungsbeispiele aus den Bereichen recreation und Medizin verdeutlichen die vielseitigen Möglichkeiten für einen sinnvollen und erfolgreichen Einsatz der Biomechanik.

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Die Kraftkomponenten Ax bzw. Ay, Bild 2-31b, sind von den auf den Körper einwirkenden Kräften und Momenten abhängig. Beim reibungsbehafteten Kontakt zwischen zwei Körpern oder einem Körper und einer Unterlage, Bild 2-31c, treten in der Kontaktfläche eine Normalkraft (normal zur Kontaktfläche) und eine Tangentialkraft (tangential zur Kontaktfläche) auf, Bild 2-31d. Das Festlager unterdrückt eine Bewegung in zwei Richtungen, z. B. in x- und y-Richtung, hat demnach zwei Lagerbindungen (a = 2) und ist somit statisch zweiwertig.

Beispiel 2-4 Bei einer Ganganalyse werden Kräfte, welche der Fuß auf die Messplatte ausübt, im dreidimensionalen Raum gemessen. Die Kraftkomponenten sind Fx, Fy und Fz. 2 Momente und ihre Wirkungen Neben der physikalischen Größe „Kraft“ spielt die physikalische Größe „Moment“ in der Statik und insbesondere auch in der Biomechanik eine bedeutende Rolle. So kann für eine beliebige Kräftegruppe nicht nur eine resultierende Kraft, sondern auch ein resultierendes Moment ermittelt werden. 31) hervor, Bild 2-13.

26), 30 2 Statik des Stützapparates n R y = F1y + F2y + F3y + ... 27), i =1 n R z = F1z + F2z + F3z + ... 28). i =1 a) b) y F1 F1y F2x z R F1z Ry ȕR F2y F1x y F2 F2z x F3 ĮR ȖR Rx Rz x z Bild 2-12 Ermittlung der Resultierenden einer räumlichenG Kräftegruppe G G a) Räumliche Kräftegruppe mit den Kräften F1 , F2 und F3 sowie den jeweiligen Komponenten F1x, F1yG, F1z usw. 29). 30). Beispiel 2-4 Bei einer Ganganalyse werden Kräfte, welche der Fuß auf die Messplatte ausübt, im dreidimensionalen Raum gemessen.

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