自由式滑雪空中技巧運動員光鮮外表的背后，有近90%的運動員曾受到膝關節(jié)損傷的困擾。弓起運動員膝關節(jié)損傷的原因很多，損傷位置大多集中在韌帶、半月板和軟骨。本研究旨在通過探究運動員膝關節(jié)損傷機理，設計舒適、有效的膝關節(jié)護具，從而降低運動員因大沖擊力、高速度作用下膝關節(jié)的損傷幾率。主要研究內(nèi)容如下：(1)對運動員進行CT、犯檢測，采集并提取運動員膝關節(jié)DICOM數(shù)據(jù)。(2)根據(jù)運動項目特點選擇適合的人體模型。(3)對運動員膝關節(jié)實現(xiàn)三維重建并對韌帶、半月板、軟骨和骨模型進行優(yōu)化與配準，建立整體膝關節(jié)三維模型。(4)根據(jù)模型的仿真結果得到運動員落地階段膝：關節(jié)內(nèi)部的應力集中位置。(5)膝關節(jié)護具的主體結構設計。(6)在實驗室中對護具的有效性進行驗證。