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回复:评估对不同作者的鱼类、猫科、恐龙、鳄的咬力模型的肌肉结构设定

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巨水虎咬力还能扩展一下内容,例如作者的杠杆模型和其他人的也有一定的区别。
下图2里面的位置标注了Mechanical Advenage=1的位置,下颌骨第四颗牙齿。作者之后根据杠杆力学的方法认为黑食人鱼末端牙齿咬力还是该位置的1.5倍左右。
【下图2备注】蓝色实心是颌骨关节线;蓝色虚线是Out lever,红线是Inlever, Mechanical Advantage=1就是该位置Out lever = In Lever,1.5则是IL是OL的1.5倍长度,如果是0.5则是IL是OL的一半长度。

当然这种测算也是有问题的,因为这块肌肉你可以想象成一块倒挂的鳄鱼MPT组肌肉,而鳄鱼MPT组肌肉算杠杆距离时候可不是这么算的啊。这样明显就是卫星。
【下图1】按照Mchenry的爬行类双杠杆,P组肌肉的In lever的距离是那个3.50cm,而不是从关节到红杠的前端!而黑水虎鱼用的是直接肌肉重量除以1cm的肌肉纤维,之后得出PSCA,再把Inlever的距离算成筋毽前端了。
【下图2】按照Erikson的算法是可以用杠杆前端的,但是Erikson摆了一个COS(20~40度)角,是要减少咬力实际输出的。并非直接把作用力向给垂直了。



IP属地:山东16楼2018-09-11 18:14
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    这里咬力估计只算了半边:如果完全按照作者的算法,双边还要翻倍,那么几乎就是73kg的黑水虎鱼咬力末端9498*2=18996kg了;咬力都接近530kg的湾鳄的末端了(16640N, 可能修正到20000+N的最末端位置)
    【A】实测模型其实没有问题,就是不要把高指数咬力增长用在巨水虎上,因为巨水虎不是黑水虎成精;至于杠杆力学计算模做出以下修改
    【1】肌肉力量采用硬骨鱼类的20N/cm^2
    【2】杠杆可以选用较小的Inlever(标准同Mchenry的MPT组肌肉) 或者COS(66度)修正,把咬力缩减到原本的44%
    【3】这样再采用计算的时候就可以得出。如果采用短In lever
    肌肉力量 (413N X 2 =816N), 杠杆指数末端1,中段60.5%,末端33.4%;咬力BFI的比例为中段489,末端816,前端2.72,在对应实测的单边离心咬力做出修正,(320/489)=65%, BF In Vivo = BFI的65%,因此对应320N中段咬力,末端咬力为529N。宽吻鳄Am.No.15测算的VF-in vivo 13263N. (BFI是26526N), FMNH PR 2081霸王龙的BFI是26.4万N,BF-In-vivo是13.2万N
    【4】假设按COS(66), 度修正发力角度; 则是TL 365mm个体双边咬力单边接触后末端咬峰480N,中段咬峰320N,前段咬峰160N。



    IP属地:山东17楼2018-09-11 18:15
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      神皇的料还是这么足


      IP属地:广东来自Android客户端18楼2018-09-11 18:23
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        那么我们看看谁的肌肉纤维因为筋腱降低的最多呢?
        首先虎和鳄鱼对比
        【1】肌肉重量对比,虎合计1.574kg,鳄合计6.223kg,按0.67次方比例,理论上虎的咬力应该是鳄的38.2%,但实际上修正到双边咬力单边接触的离心咬峰值则是Am.no.15是13263N,虎是8927N,虎是鳄鱼的67%,这个比较符合两者的修正肌肉纤维长度后的PSCA的比例,(虎原文已经修正筋腱后为单边PSCA 622cm^2,鳄鱼Erikson原文是单边416cm^2,我按Stephan的数据修正之后是951cm^2,虎为鳄的65%左右)
        【2】因此可以得出虎的筋腱让其PSCA理论值从165cm^2增加到了622cm^2,增加了3.76倍,而鳄鱼增加了2.28倍(按Steller和Stephan的研究,下图2,肌肉纤维长度=肌肉组拉伸长度),当然因为Erikson的原始模型在2016年对MPTv实际上是做了部分肌肉纤维修正的,给了20度的Pennation(只是他没有给其余7组肌肉做修正,直接把肌肉组长度当成肌肉纤维长度了),把原本24cm的肌肉组长度(本人根据其他鳄鱼解刨图估测)修这个到了17.42cm,因此第二次修正的时候增加2.28倍是已经在第一次修正的基础上的2.28倍。因此如果把那次修正也算进入,鳄鱼实际应该是增加了2.8倍左右。
        【3】霸王龙按Stephan模型修正后,PSCA也是增加了2.8倍(下图1)。其实和鳄鱼修正指数是一样的。当然每一组肌肉鳄鱼和霸王龙的修正指数不同,本身的肌肉纤维长度相对重量的比例也不同(下图2)。



        IP属地:山东19楼2018-09-11 18:33
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          666


          IP属地:浙江来自Android客户端20楼2018-09-11 18:40
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            365mmTL的水虎鱼的肌肉组长度在2~5cm之间,按其肌肉纤维长度1.1cm左右,那么修正了大约2.5~2.8倍左右,白鲨则是修正了大约3倍,如果有人说把"中央筋毽"(Pad和粘连)算入则是修正了近4倍,当然实际上没有"中央筋腱",上颌肌肉组也不可能把下颌占满,最多就是上颌筋腱再往下拉一些到下颌而已,因此鲨鱼实际上也修正了大概2.5+倍左右。
            看来整体排名应该是
            【第一名】虎(3~3.75倍),哺乳动物的筋腱更复杂是一方面,另外就是这所有肌肉都是作者非常详细的解刨后测量的,这点很可贵,连小到几乎可以忽略的一组1.5g的肌肉都单独拿出来研究了。
            【第二名】霸王龙和鳄鱼、巨水虎鱼(2.8~3倍),鳄鱼里面只有一组肌肉被解刨(MPTv Erikson,当然Porro 2010年也研究其余7组肌肉,并支出至少7组中5组带筋腱)
            【第三名】鲨鱼(2.5+倍)。


            IP属地:山东21楼2018-09-11 18:42
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              在讨论咬力如果按极端斗兽设定,就是不断的最强输出。
              实际咬合状态应该是不一样的。用最经济的方法,用风险最小的方法完成捕猎,例如正常动物在撕咬的时候并不是所有肌肉都持续发力的,例如鳄鱼咬住猎物以后如果只是控制猎物(例如溺死它),会降低输出,用最经济的方法杀死猎物,持续毕竟全力咬合会增加自己骨头的压力,让自己牙齿容易折断,甚至猎物的脊椎的神经棘折断后割伤空腔内部。霸王龙去咬那些神经棘很高的猎物时候也要注意不要让对方的断骨弄伤自己口腔弄断牙齿,毕竟霸王龙牙齿的结构是压强极强,杀伤力极强,但是也更容易因为这样折断。而折断后霸王龙需要777天才能把长回一颗巅峰齿冠尺寸的牙齿,换牙是可以的,但是需要时间成本。
              下图的电学测试鳄鱼咬合的情况(探测每块肌肉的发力点),可以得出足要发力的肌肉都是那些;只有一次合嘴是所有肌肉全力出击(效率>50%),下图的【C】是咬合阶段,【CL】是合拢状态的持续咬合。
              【C】状态假设咬力是双边发力单边接触13260N(宽吻鳄 AM.No.15)。
              【CL】状态,在不需要的情况下,MPt组几乎不发力,这个肌肉是最主要的肌肉(占鳄鱼80+%以上的肌肉重量左右),MAMPE、Mint和MAMP组50%,这样看咬力就只剩下1180N了。如果这个时候鳄鱼双边都咬住了猎物,就是双边输出双边接触,咬力按(1980年Ganc对家猫的研究看,可以大1.5倍),那么就是1770N。
              【CL-补充】当然Erikson在2011年的研究里面也说了,如果猎物挣扎,鳄鱼可以后续阶段性的发力咬合。这种咬力可以达到【C】阶段的80%以上

              看下图2里面科龙的咬力测试,咬力250N,实际上也是又一个个阶段性的小咬峰组成的,而Erikson测算的宽吻鳄咬力13300N,包括测算霸王龙咬力100,000N等,都是指输出的峰值,单位时间平均输出远远小于峰值。也就是说它在一个时间单位内输出的能量是远远没有持续峰值那么恐怖
              科龙 (A) Actual data points collected from the force gauge; (B) data simplified into ‘peaks’. Data was from separate trials using Varanus komodoensis 301734


              IP属地:山东22楼2018-09-11 18:46
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                同样BHI 3033霸王龙的实际持续输出咬力参考鳄鱼的肌肉工作情况,则按MPTv休眠状态,MIt和MAMP, MAMEP等50%输出状态算,它的不断的输出咬力按双边发力单边接触只有9643N、而按双边稳定接触和输出是14465N,这小多了吧。这个是末端的哦,前端咬力Mx05的位置是这个值的65%左右,6267N到9402N。
                如果按照霸王龙需要快速杀死猎物,而不是溺死或者窒息它,那就参考科龙,楼上上图科龙小规模发力的峰值只有最强峰值的三分之一左右,那么霸王龙BHI 3033的稳定的小规模输出应该在(双边发力单边接触)25686N左右,或者按双边稳定输出的38529N,换算到前端咬力就是16695~25043N。
                足够大的猎物承受这些力量还是可以抗一会的。尤其是看下图;Young Modulus=多少应力下变形,Strength破碎前需要多少压强,Toughness破碎前需要多少能量输入。除了瞬间的压强导致的破碎和变形,最终要对足够大的目标造成致命伤还是看整体的能量输出。如果只是不断的瞬间输出,整体能量不行,对大目标也只能做到极小范围内的破坏,例如BHI 3033的头骨顶部被咬碎了一个冠,但是整体头骨却没有变形粉碎。不排除对方不是死斗,至少想教训下它。而鳄鱼之间死磕掰颌骨,就是接近于巨大的能量输出,持续而强大的咬力....


                IP属地:山东23楼2018-09-11 18:48
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                  IP属地:浙江来自Android客户端24楼2018-09-12 21:33
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                    像不像



                    IP属地:浙江25楼2018-09-12 21:38
                    回复(5)


                      IP属地:山东26楼2018-09-12 21:45
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                        两大神鱼,神鱼1放大到105吨,它的咬力是265.3万N,神鱼2放大到105吨,它的咬力是183.35万N。


                        IP属地:山东27楼2018-09-12 21:56
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                          这个也很像普


                          IP属地:浙江28楼2018-09-13 11:04
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                            好贴


                            IP属地:广东来自iPhone客户端29楼2018-09-16 22:04
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                              果然神皇的贴子干货十足!


                              IP属地:重庆来自Android客户端31楼2018-09-17 12:29
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