肌力與體能訓練兩三事
小編這兩週因為桃園消防戰術肌力與體能指導員開訓，心力都放在訓練上，所以沒有上來分享。上週又遇到永安木料回收廠火警，連燒五天，真是累壞桃園消防的弟兄了。
今天就和大家分享開訓時，怪獸訓練何博士與學員們分享的肌力與體能訓練的故事吧！
早期美國人的想法很簡單，提升人體運動表現，鍛鍊心臟，所以許多資深或退休的體育系學者與教練，專長幾乎都是心肺相關，學的訓練學都是跑步。但是當時，前蘇聯尚未解體，蘇聯雖然是鐵幕國家，但他們發現，有計劃性、漸進式的提升肌力，可以讓運動員不易受傷、得到高水準競技表現，甚至讓年紀較大的運動員仍然在場上有高水準表現。
到了國際賽場合，傳統美國訓練法的運動員，遭遇前蘇聯往往是吃虧、苦戰，輸多勝少。美國人當時攻擊前蘇聯大量使用禁藥，但其實美國人並沒有吃的比較少。
直到蘇聯解體，許多較人道、有目的性、合理、漸進式的訓練法漸漸被解密，美國人才發現，原來蘇聯的訓練法還比主張自由民主的美國更為人道。
大量的蘇聯訓練法影響美國後，在1978年NSCA國家肌力與體能訓練協會成立。集結各方肌力與體能訓練專家與教練，聚在一起交流訓練法與心得。一開始交流的內容在現代看來是非常不合理且效率差的。但因為NSCA與學界大規模的合作，不停嘗試、實驗、交流，累積大量的科學實證與經驗。原本只是一群學者躲在象牙塔內打高空的NSCA，漸漸累積出不但具有科學證據、還能實際訓練、並且取得實際成果的訓練科學與系統。
早年美國體適能，往往操作身材議題，用不具功能的人體特徵、操弄不必要的羞恥心，來打造健身市場。加上當年幾位電影男明星極為強壯的身材，讓大眾發現，不止女性的身體，男性極為強壯的身體也能吸引大眾目光。
但是體適能的訓練缺乏足夠的科學實證，身材操作也無法真正的強壯，真正的強壯是要能提升運動表現的。所以在競技場上體適能漸漸式微，肌力與體能訓練取而代之。（BTW，後來被淘汰的體適能跑來台灣變成顯學了）
成為職業運動與競技場顯學的肌力與體能訓練，不斷累積能量，在後來被發現其實還有另外兩面，那就是一般大眾的公共衛生議題。
醫學對於健康基準線以下的大眾，能夠幫助他們恢復健康，但在健康基準線以上的大眾，是沒有任何操作空間的。
但是訓練學，能夠讓一般健康的人變成十分強壯。比如說骨質，骨質疏鬆的病人需要醫學協助，但一般骨質正常的人如何提升骨質密度呢？
答案是肌力訓練。造成骨頭骨折的力量叫做骨折應力。最小骨折應力的10%叫做最小有效應力（minimal essential strain；MES），MES會讓造骨細胞發現骨頭有骨折風險，進而活化，抓取鈣離子等形成骨頭的原料，附著在骨頭上，增加骨質密度。那麼MES是多大的力量呢？難道我們要打斷自己的骨頭做實驗計算嗎？肌力與體能訓練的科學家已經幫大家算好了，大概85%自身最大負重的重量壓在身上就是了。這個重量大概就是做了6下就沒辦法做第7下的重量。
除了骨質，尚有許許多多對健康人體影響的層面，有興趣者可以閱讀肌力與體能訓練一書，關於訓練的人體適應變化。
所以除了競技運動員，要能夠抗老、更健康強壯，肌力與體能訓練能夠幫助大家。所以一般大眾公共衛生議題，是肌力與體能訓練的另一面向。那麼還有一個面向，就是戰術執行者，軍隊、執法單位、消防人員。
戰術執行者具備一般大眾所無法想像或學會的戰術技術。他們就像職業場上的運動員，只是他們沒有休賽季，隨時都有勤務，每次勤務就像競賽一樣，只是競賽是勝利與失敗，戰術活動是生與死的差別。NSCA十分重視戰術執行員，所以在2005年成立戰術肌力與體能訓練TSAC，並且開始與美軍、消防、警察單位尋求合作。
另一方面，有位前健力運動員Matt Wenning，他年幼時曾因車禍大腿斷三節，自尊心強的他，發現肌力訓練能夠幫助自己恢復，不停的找尋健身房並且大量訓練，他高中時就能臥推215公斤，大腿也恢復成十分強壯。他非常喜歡美式足球，因為他在場上十分精彩的表現，出色的爆發力，被轉往健力比賽，他也曾加入西岸槓鈴，他硬舉也是破1000磅的有名運動員。後來他也成為肌力與體能教練。
他在雜誌上不斷的宣傳肌力與體能訓練對一般大眾及戰術執行者的好處。有天遊騎兵部隊兩位高階將官，在餐廳用餐時無意間看到他的文章，產生濃厚的興趣，便邀請Matt Wenning到部隊內訓練士兵。
Matt帶著他女友就前往遊騎兵部隊訓練了。
先介紹一下遊騎兵部隊，那是一個7000人的部隊，有非常光榮的歷史與強大的自尊心和向心力。電影天龍特攻隊就是在說游騎兵部隊Ranger。
Matt將槓鈴放在地板上，請每一位士兵不管用何種姿勢，將槓鈴抬離地面，只要不受傷就好。
後來部隊測驗完畢，士兵們能夠舉起的重量在80-120公斤之間，超過120公斤無人可以舉起。
此時Matt心中無限感慨與不解，一個有良好實戰歷史的部隊，成績如此，那在戰場上背負40-60公斤裝備的部隊，倒地時至少需要2個人才能將他救起，實在不像是遊騎兵部隊該有的表現。
此時一名部隊高階將官，一位老先生走去試探Matt，詢問他關於部隊的表現他覺得如何。平常說話較不修飾，把F開頭k當發語詞形容詞語介詞的他，自然脫口而出，「爛的跟Sh*t一樣。」
Matt把槓鈴加到180公斤，告訴在場所有士兵與軍官：「我自己是運動員，舉起180公斤不代表什麼，所以我請只是一般大眾的女友來示範。」Matt的女友輕鬆的將180公斤的槓鈴硬舉起來。
遭到如此羞辱的遊騎兵部隊不但沒有因此不再聘請Matt，反而將所有部隊都交給了他。
突然收到一大筆訂單的Matt，非常驚訝也繁忙，一時忙不過來的他就鎖定三大目標：
1.培養種子教官
2.訓練目的以提升最大肌力為主。
3.停止測驗肌耐力高反覆的動作，停止仰臥起坐。
在第一年時，在部隊醫療保險支出部分得到一個非常可觀的回饋，部隊當年醫療保險整體支出下降30%，部分部隊甚至下降70%！
遊騎兵部隊的經驗十分珍貴。
現在大眾體重平均數值不斷提高，對於消防人員而言，以前傷病患的體重男性大概70公斤，女性45公斤，現代男性約80公斤，女性50公斤甚至更重。消防人員在搜救救援時難度更為提高。在醫療方面，美國消防人員代謝性疾病的醫療支出最高，火場最常見死因是心肌梗塞。肌力與體能訓練在這方面可以幫助消防人員，有強壯肌力的消防人員，面對現代較重的傷病患，更易於搜救脫困。經常訓練的消防人員，身體也較為強壯健康，而且強壯的身體能夠影響心理，也比較正向。
我們應該要努力，將肌力與體能訓練，引進消防人員的訓練系統內。
小編玉米
應力應變差別 在 Re: [請益] ANSYS 固力模擬以彈性強度為主還是降伏? 的美食出口停車場
※ 引述《imsfly (超級貧窮人)》之銘言：
: 各位板友早安
: 因一直以來小弟都是自學ANSYS
: 有些問題在網路上找不到
: 想請教一下板上的朋友們
: 請問固力模擬在不特別設定其他參數的情況下
: "最大變形量"顯示的是塑性變形的最大變形量,還是物體即將到達被破壞的最大變形量呢?
: 就是一般情況下是使用"彈性係數"還是"降伏強度"去進行計算?
: 再請各位幫忙了,謝謝
: 另外,礙於有些情況自己真的摸不透
: 想請問各位國內ANSYS除了虎門科技,還有別間公司會提供課程上課嗎?
: 謝謝
1. 模擬的結果是你施力物體的變形，變形是全部變形量(彈性
加塑性)。ANSYS沒有辦法告訴你破壞時的最大變形量是多少，
你必須自己判斷何時會破壞，此時的變形量為多少。
2. 彈性係數 elastic modulus(Young's modulus) & 降伏強度 yielding stress
是兩個完全不同的物理量，下圖是典型的應力應變曲線，彈性係
數是彈性區域的斜率，降伏強度是到達這彈性區域臨界點時的應
力值；換句話說，彈性係數代表的是材料抵抗變形的能力，而降
伏應力是材料彈性應變區域的臨界應力值，過了這個點，材料就
會開始產生永久變形(塑性應變)。
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Stress_strain_ductile.svg
3. 在計算的時候ANSYS到底是使用哪一個值進行計算? 這個答案
取決於你使用的材料性質為何，假如你只輸入了最基本的機械性
質或是你是直接拉workbench內建的材料資料庫的材料，這裡面
只有輸入了材料的彈性模數，所以此時計算的結果是純彈性的(
線性的)，也就是應力應變會走上面哪條曲線的彈性段畫一條延
伸線出去這條路。但假如你使用了塑性的材料性質，並且照著輸
入上面圖中的哪一條曲線，哪麼軟體就會計算出這個曲線的應力
結果。
4. 如果我想知道多少變形或力量下，材料會有塑性變形怎麼辦?
如果你只是想知道材料剛好開始塑性變形的力量或變形量，哪你
可以使用彈性的材料性質，然後嘗試不同的施力，觀察應力結果
的最大應力值(通常使用von Mises stress)何時會大於降伏應力。
此時的力量或變形就是材料產生塑性變形的力量或變形量。
5. 如果我想知道這樣的施力下，材料的塑性變形量有多少怎麼辦?
這就比較複雜一點，首先你必須要有材料的應力應變曲線，並將之
輸入到塑性材料模型中，然後你要在第一個分析步施加一個外力，
然後在第二個分析步中釋放掉這個外力，在第二個分析步的殘餘變
形量就是塑性變形量。
6. 網路上的資源：你可以參考成大工科李輝煌老師的YT，裡面有很
多範例的教學影片，你也可以買他寫的書
Finite Element Simulations with ANSYS Workbench
https://www.youtube.com/user/hueihuanglee/videos
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