Принудительное согласование

Сопоставление сил — это метод исследования, в котором испытуемые пытаются создать набор сил, равный набору более надежных эталонных сил.

Типы

Биомеханический

субъекта Максимальное произвольное сокращение (MVC) регистрируется и используется для нормализации как эталонных сил, так и результатов между субъектами. Во время тестирования испытуемым помогают создать эталонную силу, используя различные типы обратной связи (статический вес или визуальное отображение создаваемой силы). Далее следует попытка испытуемого создать опорную силу без посторонней помощи. Продолжительность как эталонных, так и сопоставленных задач обычно составляет четыре секунды. Результаты принимаются как среднее значение силы, создаваемой за интервал времени, установленный исследователем. Временные интервалы обычно длятся одну секунду и приближаются к концу попытки. Опорные силы обычно задаются в процентах от MVC субъекта, тогда как ошибка обычно указывается в процентах от MVC субъекта.

Атомный

Это один из эффективных методов исследования для получения реалистичного классического межатомного потенциала или силового поля для моделирования молекулярной динамики с высокой степенью переносимости для систем, которые первых принципов или метода ab initio можно обрабатывать с помощью . Этот метод основан на сопоставлении сил, действующих на отдельные атомы в ряде эталонных структур, энергий сцепления и напряжений в элементарной ячейке, полученных в результате расчета из первых принципов, с теми, которые получены из классического межатомного потенциала . Целью вычислительной подгонки является определение неизвестных коэффициентов в классической межатомной потенциальной функции. Этот метод был разработан Ф. Эрколесси и Дж. Б. Адамсом в 1992 и 1993 годах на факультете материаловедения и инженерии Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне . Огромное количество эталонных структур, которые могут достигать нескольких тысяч значений, позволяет уместить большое количество параметров, необходимых для потенциала в бинарных и тройных системах. Для Леннарда-Джонса : потенциала

$V_{\text{LJ}}=4\varepsilon \left[\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{12}-\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{6}\right],$

где ε — глубина потенциальной ямы , σ — конечное расстояние, на котором межчастичный потенциал равен нулю, r — расстояние между частицами. Эти два неизвестных параметра можно подогнать для воспроизведения экспериментальных данных или точных данных, полученных из расчеты из первых принципов . Дифференцирование потенциала LJ по r дает выражение для чистой межмолекулярной силы между двумя молекулами. Эта межмолекулярная сила может быть притягивающей или отталкивающей, в зависимости от значения r . Когда r очень мало, молекулы отталкивают друг друга. В методе согласования сил силы классического потенциала

$F_{\text{LJ}}=-{\frac {dV_{\text{LJ}}}{dr}}=4\varepsilon \left[\left({\frac {12}{r}}\right)\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{12}-\left({\frac {6}{r}}\right)\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{6}\right]$ сравниваются с эталонной силой $F^{0}$ рассчитано методом ab initio для определения ${\sigma }$ и ${\varepsilon }$.

Приложения

Сопоставление биомеханических сил использовалось исследователями для описания точности мышечных сокращений в различных условиях. Было замечено, что большой палец точнее определяет силу, чем остальные пальцы. Нарушение длинного разгибателя большого пальца не привело к снижению точности согласования усилий длинного сгибателя большого пальца .

Ссылки

• Килбрит, СЛ; Гандевиа, С.К. (декабрь 1993 г.), «Нейральные и биомеханические специализации мышц большого пальца человека, выявленные путем сопоставления веса и захвата предметов», Journal of Physiology , 472 : 537–556, doi : 10.1113/jphysical.1993.sp019961 , PMC   1160501 , PMID   8145159
• Килбрит, СЛ; Гандевия, Южная Каролина; Вириански, А.; Хьюитт, Б. (15 декабря 1995 г.), «Длинный сгибатель большого пальца руки человека: роль периферических входов в подборе веса», Neuroscience Letters , 201 (3): 203–206, doi : 10.1016/0304-3940(95)12179-X , PMID   8786840