作者:Charlotte A. Brassey 来源:《皇家学会学报—界面》 发布时间:2012-11-23 11:04:43
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简单工程学评估骨骼强度或过度乐观

 
与笔直的骨骼相比,弯曲的骨骼或许要承受更大的应力。
 
图片来源:Brassey等,《皇家学会学报—界面》
 
一项新的研究表明,评估骨骼强度的简单工程学分析或许会产生过度乐观的结果。
 
腿骨必须承受动物体重所施加的压力。但是如果骨骼是弯曲的——腿骨往往就是这样,尽管有时仅仅是些微的弯曲——它们也须支撑因体重并非准确集中于骨骼的横截面而导致的弯曲应力。
 
为了搞清骨骼曲率会如何影响骨骼强度的估算结果,研究人员分析了8个物种的腿骨——从220克的塞内加尔婴猴到1.2吨的长颈鹿。
 
研究人员使用了与航空工程师用来分析飞机零件在飞行中遭受应力类似的高技术计算机模型。
 
图中展示的是一只刺猬属欧洲刺猬的大腿骨模型,旁边的一个版本则展示了弯曲造成的应力,深色区域代表高应力。
 
英国曼彻斯特大学的生物学家Charlotte A. Brassey和同事在11月20日的英国《皇家学会学报—界面》杂志网络版上报告说,与骨骼被认为是一根简单的直梁所遭受的压力相比,从骨骼曲面合并后的应力大约是前者的1.4倍。
 
这一结论或许特别有利于重建那些已经灭绝的动物,例如恐龙。
 
相反,因为忽略了骨骼曲率可能产生的影响而过高估计恐龙腿骨的力量,意味着过高估算了这些骨骼能够支撑的体重。
 
原来,大型恐龙,例如霸王龙和笨重的蜥脚类恐龙可能比之前的估计略微苗条一些。
 
 
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