通过研究蹦床运动员网上起跳时下肢膝关节的运动学参数和动力学响应,探讨蹦床运动员网上起跳时膝关节的最优发力方法和最佳发力时机,以提高蹦床运动员网上起跳技术动作的质量,提高训练效率,进一步提升运动成绩。此外,落网过程中膝关节生物力学环境的改变是导致膝关节的损伤的重要因素,因此本研究的另一目的是建立膝关节的有限元模型,基于蹦床运动员落网时的运动学和动力学数据,对膝关节的受力和变形进行数值模拟,重点研究落网冲击力和关节角度对关节软骨和半月板的生物力学影响,为提高训练的安全系数,预防损伤事故发生提供依据。本研究的思路为:首先使用高速摄像机采集五名山西省蹦床队蹦床运动员网上起跳的动作,然后导入视讯三维解析软件中,得出运动员膝关节的运动学数据;然后使用VICON三维运动捕捉系统对两名太原理工大学的大学生进行实验,模拟运动员在网上垂直跳时的膝关节活动度;最后对山西省蹦床队其中一名队员的下肢膝关节进行CT扫描,根据扫描数据在Mimics19.0中进行3D建模,再将模型导入Ansys18.0有限元分析软件模拟运动员的膝关节在不同载荷下（运动员自身重力的4、5、6倍）关节软骨和半月板的应力应变分布,分析他们的生物力学响应。通过上述实验,得出一系列的结果:从视讯三维运动解析软件中导出五名运动员的相关角度,位移等运动学数据进行分析,结果显示运动员A、B、C的技术动作和另外两名优秀运动员存在一定差异,主要体现在对入网角、离网角的把握和对水平位移的控制,这和他们的膝关节角度变化,也就是蹬伸的时机的把握联系紧密。通过VICON三维运动捕捉系统,可以得出人体在网面上起跳下落时,膝关节的内、外旋和内外翻方向。并且通过对运动员膝关节三维有限元分析,得到胫骨平台施加人体重力的4倍、5倍、6倍的载荷时,胫骨平台的峰值应力由预设的4倍身体重量2.32MPa增长到5倍人体重量时2.73MPa,到最后身体重量的6倍的3.31MPa,胫骨平台的外侧是应力最大的部位,在施加人体6倍重力时,此情况更为明显。最终通过三维视频解析系统研究发现,蹦床运动员A、B、C网上起跳的压网深度、入网角选择以及膝关节的蹬伸时机把握有待提高,发现蹦床运动员D完成动作最舒展,蹬伸最充分。所有运动员都存在起跳不足,膝关节的角度有待增加,特别是蹦床运动员A需要提高膝关节的蹬伸,使得发力更加充分,能够在最低点膝关节完成蹬伸。建议运动员加强核心部位训练,使得发力更协调,增加网面形变,获得更高的腾空高度;此外运动员还要掌握好对离网角的把握,降低水平移动速度,减少水平位移。通过膝关节的3D有限元分析发现,关节内的应力水平普遍随着运动员腾空的高度的增加而增加,并且外侧、前侧要比内侧、后侧受到的应力水平更高,容易造成运动员关节外侧胫骨软骨和前交叉韧带的损伤。