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白鲨和巨齿鲨咬力,按PCSA算得咬力

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这个帖子是针对最近说“牛鲨咬力超过大白鲨”的新闻发的
在2009年Woe计算的小胖子白鲨(2.5米,240kg)的咬力是按ACSA,anatomical cross-sectional area,这次我看看能不能模拟一下,(PCSA),physiological cross-sectional area的效果。
1)虽然PSCA算得力度因为角度会减少,但是最后结果依然是按PSCA计算的咬力大于按ACSA
例子1:头骨140cm的BHI 3033按ACSA(穿过sutemporal fenestra,加MPTv 25%) sustained phase末端咬力35000-48000N左右,按PSCA大约是62000-65000N左右
例子2:头骨56cm的肉食牛龙sustained phase末端咬力按ACSA是3341N,按PCSA是5704N。
例子3:头骨70-78cm的脆弱异特龙sustained phase末端咬力按ACSA 4012N,按PCSA是6809N
例子4:牛鲨同体长头骨不见得比白鲨大,而且小白鲨很胖,体长250cm就有240kg,而那个体长258cm,体重143kg的牛鲨按PSCA咬力3721N,而2.5米240kg小胖子白鲨是3131N
PSCA(绿色)和ASCA(蓝色)的区别



1楼2012-11-08 03:11回复
    PCSA和ACSA的那个更接近实际咬力呢
    应该是ACSA更接近“自愿咬”的咬力,而PCSA显然更接近最大咬力
    例1:JJ Thomson三杠杆法就算ACSA算的,大概等于“自愿咬力”,而大大低于有限元计算的或者电流刺激下的咬力(如狮子,犬类)
    例子2:
    虎鲨(真正的虎鲨)的咬力,鲨鱼Restrict bite比in situ咬力要大50+%(甚至番倍)左右,比理论值略大23%,所以那个鼬鲨就是in situ bite那个样子那么一口,其实可能可以有2800N左右。Huber早期的方法比Mchenry和Woe的有限元小45%左右
    例子3:
    窄头双髻鲨(PCL78.4cm,估测TL 104cm,末端理论值109.5N),实测用的小个体呢,(PCL 55.2-68.7cm的小个体实测最大末端79-91.1N,后者靠电流刺激),电流刺激法给的结果按比例稍稍高于理论值8-10%。
    例子4:
    Braddy实测的牛鲨好像是前端一口,中前端一口,4410N左右,那个牛鲨是佛罗里达抓的,按墨西哥湾的牛鲨算,250-260cm算很大的了,而且好像是同一次出海,甚至同一条鲨鱼(The Bite of the Bull,油管),亲口说是只有(7feet)~2.2米左右,也许2.4米,中前段2745N,后来的那个4410N反倒更靠前,可能是因为被拽上船了,鲨鱼发怒了,咬得更狠一些。
    下图(非迪首发),墨西哥海域的雌性牛鲨大小,所以PSCA算的是非常接近的

    例子5:
    Brady实际测试的3.1米250kg的半大的小白鲨在自愿去咬得的情况下,大概属于in situ bite里面比较厉害,但是肯定没restricted bite那么大,目测为中段咬力,几个咬,范围是前段2000-3000N左右,如果真的给绑起来咬估计能有中段4500N这个水平,末端6600N。6米的20000-24000,6.8米的大个体,29000-32000N这个水平。
    PS:同样是1秒钟(鲨鱼是0.8秒)内,鲨鱼的咬力是一个比较均匀拱形的,需要一段时间在加力才能到达最大咬力,宽吻鳄之类的是反过来,所有颌骨肌肉运作一秒钟,瞬间接触(Impact phase)的咬力超大,接着迅速减少超过一半,95%的时间(sustained phase)都是只有impact phase的45%左右(暴龙的也是sustained phase只有Impact Phase的61%)


    2楼2012-11-08 03:22
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      大白鲨咬力按0.67次方增长问题:
      指出大白鲨传统的咬力按3340kg的个体咬力18340N,这个被坑了两次,第一次就是小白鲨250cm240kg*528磅)非常的胖,例如在南非发现的同体长的几条大鲨鱼都要瘦的多,而体重这个级别的则明显长度超过许多。
      1)Princess Fi,251cm,319磅,2012年3月21号,玛赛尔湾;
      2)Sellendilloh,251cm,319磅,2012年4月13号,干斯拜;
      3)Albert,295cm,486磅,2012年5月8号,干斯拜
      4)Poseidon,267cm,409磅,2012年3月21号,玛赛尔湾;
      5)Andre,290cm,504磅,2012年5月8号,干斯拜
      再看一下,按ACSA(Hubert,2004)计算的无沟双髻鲨(standard length 300cm),580kg,TL 434 cm,理论值前段2432+N,根据这个放大估测TL 6.1米,1500-1600kg的印度洋无沟双髻鲨超大个体前端有咬力 4864+N~5836.8N,末端大该是前段的~300%(参见牛鲨和窄头双髻鲨),(14592+N~17510N),结果大白鲨体重无沟双髻鲨的2倍,颌骨也更大些,咬力确只大一点?
      此外就是250cm的鲨鱼为成年,这个阶段,白鲨依然主食鱼类,而其颌骨(左)例如下图的颌骨结构钙化部分甚至弱于吃小型猎物的沙虎鲨(右)。

      牛鲨的咬力就是从幼体,亚成体到成体的阶段是超过体重,0.67增长指数的,牛鲨的增长指数从亚成体到成体是0.80左右

      此外黑边鳍真鲨也是超过0.67的比例,从亚成体之间的跨度,而且超过0.67同样也不是一点点了,那个小胖子白鲨和最大的大白鲨之间体型差距也差不多是60cm到160cm了。


      按0.67指数咬力是500N,实际跨度看咬力达到1000-1100N,显然显然超过指数0.67很大了

      PS:大白鲨的颌骨不少,活体吗,至少湾湾“贡献”的个体全浪费了,近富人肚子了,本来可以解剖研究用的,用铝制颌骨进行乌龟壳测试也可以大概弄出虎鲨和白鲨的咬力,搞霸王龙和食人鱼的时候都这么用过。


      3楼2012-11-08 03:45
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        SA可以到危机上面看数据;理论上是按(肌肉重量*发力角度)/(肌肉密度*肌肉纤维长度),但是可以省事一些的方法,算切面积,接着综合发力角度,XY面的发力角度遵照2009年Woe的原论文(乘以69%),YZ的发力角度则分别用三组肌肉的质心和关节点之间的角度
        以上使用大白鲨是已知最大颌骨之一:宽度92cm(超过KANGA和马耳他,非迪提供)
        下图是白鲨和同长度巨齿鲨的三组肌肉的PCSA切面估测:(深红和深绿是巨齿鲨多出的切面)

        估测结果:白鲨咬力30008.1N,同长度巨齿鲨咬力为43500.8N,牛鲨最大个体估测600kg,或者4米长,估测结果咬力为11951-12890N,比最大白鲨要小得多。


        4楼2012-11-08 04:17
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          头骨比较和咬力比较:IP是Impact Phase咬力,SP是sustained Phase咬力,鲨鱼的IP按PSCA的结果,SP按ASCA的结果,鲨鱼肌肉tension为28.9N/cm^2,鳄鱼为25-30N/cm^2,恐龙为33/cm^2N,哺乳动物为37N
          体型:巨齿鲨6.8米 3000-3500kg,大白鲨5.9-6.8米,2000-3350kg(颌骨92cm的个体只是接近6米的水平),恐鳄AMNH 3073,9.8米,3450kg,霸王龙RTMP 81.6.1, 11.2米,6400kg,“Jane”,6.6米,955kg,OMNH 1370大小的食蜥王龙模拟,11.25米,5250kg,埃尔伯塔龙最大个体模拟,10.5米,4150kg,碎骨大鬣兽最大个体 1250-1400kg,密河宽吻鳄 3.6米,230kg,脆弱异特龙1890kg,7.7米


          5楼2012-11-08 04:34
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            巨齿鲨最大个体: 20~21米,70-90吨(咬力见图中),24-36.8万N(SP),30-45万N(IP)
            霸王龙UCMP 118742: 13.7米,12.0-12.5吨,9.26万N(SP),15.27万N(IP)
            恐鳄AMNH 3073: 9.8米,3.45吨,3万N(SP),7.2万N(IP)
            利维坦咬力也很大: 13.5-17.5米,30-55吨,末端咬力19.2万牛顿,超过霸王龙,但是不如巨齿鲨


            6楼2012-11-08 04:59
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              顶!
              ps:小衡算过人类的咬合力吗?


              IP属地:安徽来自手机贴吧7楼2012-11-08 07:41
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                8楼2012-11-08 18:38
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                  转几个中世纪吧的数据:霸王龙牙尖肯定不如弓箭那么锋锐,但和子弹不清楚,因为不知道用的是那种子弹,如果只看牙齿本身655-1355J大概可以咬穿个2-2.6mm的钢板吧。如果算入头颈部力量30000N,再加30%,1761J,勉强到3mm
                  PS:不过可能我算的只是把牙当子弹了,实际打击对大面积的薄钢更严重,因为包括大面积变形和霸王龙本身的重量问题,例如霸王龙钢制头在BBC节目里面用前段32000-36000N的(sustained bite,UCMP 137538同位置Sustained Bite为60000N左右)轻松咬坏1920年的老爷爷车。
                  和人类武器的比较: 恐爪龙(100-110kg,前端BF 3000N)和中型大猫(110-200kg,犬齿BF 3000+N)的30J的一颗牙最大力量或许等于军用剑(等于猪肉刀,菜刀?)的一半能量,5米的兽脚亚目(前段BF 8200N 或许能达到剑的下限,但是不如斧子),2300kg的肉食牛龙的撞击咬力(20000N)集中一颗牙齿上可达146J略略超过战斧,达到十字弓弓箭的水平,食蜥王龙(前端咬力24000N,撞击咬力55000N)集中一颗牙齿上可达175-402J,分别达到或者超过十字弓和14世纪小手炮一矢或者一发的威力,但是不如胡斯手炮,南方巨兽龙极端个体的前段咬力可达36000N,撞击咬力77500N,集中一颗牙齿上分别可达262-564J,超过14世纪早期手炮,达到胡斯手炮(或三眼火筒)一发威力的下限,南非巨齿龙1号和2号估测撞击咬力为88000N,合计641J,还是没超过胡斯手炮的威力,霸王龙UCMP 118742咬力655,颈部辅助咬力871J,UCMP 137538颈部辅助咬力1000J,最大撞击咬力或许可到1200-1300J(用Tendon safety method+60000N于前端,头骨最大承受力200000-300000(?)N,终于超过胡斯手炮),逼近火绳枪一发威力的最低下限,(巨上龙大概还略不如这两头大霸王龙),利维坦末端19900N,大概等于1747J,可以匹敌16世纪火绳枪,巨齿鲨70-90吨的极端个体大概等于或者超过了重型火绳枪了,是板斧男的25-30倍........
                  


                  10楼2012-11-09 02:30
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                    咬1秒钟就等于一发胡斯火筒,其实超强,胡斯火筒或者三眼火筒的填装速度......


                    11楼2012-11-09 02:37
                    收起回复
                      太有历史含量了,膜拜


                      IP属地:浙江12楼2012-11-09 10:02
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                        IP属地:广东13楼2012-11-09 12:51
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                          虽不明但觉厉


                          IP属地:上海14楼2012-12-06 23:57
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