Биомеханика

Август 9, 2022

Главная
Физика
Биомеханика

Содержание

3. МЕХАНИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ Нормальное напряжение Тангенциальное (касательное) напряжение Размерность напряжения
4. ДЕФОРМАЦИЯ УДЛИНЕНИЯ-СЖАТИЯ. Абсолютное удлинение – Δl Относительное удлинение Закон Гука Е – модуль Юнга
5. Коэффициент Пуассона Этот коэффициент не зависит от размеров тела, а только от природы материала, из которого
6. ДЕФОРМАЦИЯ СДВИГА ЗАКОН ГУКА G - модуль сдвига
7. ДИАГРАММА РАСТЯЖЕНИЯ пластичных материалов σп - предел пропорциональности - предел упругости - предел текучести - предел
8. ДИАГРАММА РАСТЯЖЕНИЯ хрупких материалов Хрупкие материалы плохо сопротив ляются растяжению; Их предел прочности на разрыв оказывается
9. Особенности деформации биологических тканей Биологические ткани биополимеры(альбумин, коллаген, эластин, полисахариды, гликопротеиды): •Большая обратимая деформация (вязкоупругая) Ползучесть
11. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ Идеально упругий элемент – пружина
12. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ Идеально вязкий элемент Поршень имеет отверстия, через которые вязкая жидкость может перетекать. В момент
13. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ Механические характеристики моделей. описывающие вязкоупругие свойства различных тканей, изучают либо в изотоническом режиме, создавая
14. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ Модель Максвелла Изометрический режим При изменении длины на определенную величину в системе возникает максимальное
15. Модель Максвелла. Изотонический режим При возникновении напряжения под действием постоянной силы происходит практически мгновенное удлинение пружины
16. Модель Максвелла подходит для стенок полых органов Длительное воздействие постепенно нарастающих растягивающих усилий Напрягаются, проявляя свои
17. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ Модель Кельвина – Фойгта Изотонический режим Изометрический режим При действии постоянной силы (т.е. создания
18. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОСТНОЙ ТКАНИ При небольших напряжениях (до 10 Мпа) для компактной костной ткани справедлив закон
19. - органические вещества; - неорганические вещества; - вода
20. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОСТНОЙ ТКАНИ Изотонический режим Модель Зинера . При нагружении модели прежде всего происходит удлинение
21. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОСТНОЙ ТКАНИ Изометрический режим ОА - увеличение напряжения в модели при удлинении модели за
22. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ
23. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ Гладкие мышцы –модель Максвелла Скелетная мышца- хорошо описываются моделью Зинера
24. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОСУДИСТОЙ СТЕНКИ
25. МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПУЛЬСОВОЙ ВОЛНЫ пульсовая волна-распространяющаяся вдоль артерии волна деформации ее стенок Методика, позволяющая по записи
27. Скачать презентацию

Слайд 2

Слайд 3

МЕХАНИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
Нормальное
напряжение
Тангенциальное
(касательное)
напряжение
Размерность
напряжения

Слайд 4

ДЕФОРМАЦИЯ УДЛИНЕНИЯ-СЖАТИЯ.
Абсолютное удлинение – Δl
Относительное
удлинение
Закон

Гука
Е – модуль Юнга

Слайд 5

Коэффициент Пуассона
Этот коэффициент не зависит от размеров тела, а только от

природы материала, из которого изготовлен образец.
Коэффициент Пуассона и модуль Юнга полностью характеризуют упругие свойства изотропного материала

Слайд 6

ДЕФОРМАЦИЯ СДВИГА
ЗАКОН ГУКА
G - модуль сдвига

Слайд 7

ДИАГРАММА РАСТЯЖЕНИЯ пластичных материалов
σп - предел пропорциональности
- предел упругости
- предел

текучести
- предел
прочности

Слайд 8

ДИАГРАММА РАСТЯЖЕНИЯ хрупких материалов
Хрупкие материалы плохо сопротив ляются растяжению;
Их предел

прочности на разрыв оказывается малым по сравнению с пределом прочности пластичных материалов.

Слайд 9

Особенности деформации биологических тканей
Биологические ткани биополимеры(альбумин, коллаген, эластин, полисахариды, гликопротеиды):

•Большая обратимая деформация (вязкоупругая)
Ползучесть
•Высокая прочность

Жидкости
•Неограниченная деформация
•Малая прочность
Твердые тела:
•Малая обратимая деформация
•Высокая прочность

Слайд 10

Слайд 11

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
Идеально упругий элемент – пружина

Слайд 12

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
Идеально вязкий элемент
Поршень имеет отверстия, через которые вязкая

жидкость может перетекать.
В момент t1 под действием приложенной силы поршень перемещается, в момент t2 действие силы прекращается , но модель не возвращается в исходное состояние.

Слайд 13

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
Механические характеристики моделей. описывающие вязкоупругие свойства различных тканей, изучают либо

в
изотоническом режиме,
создавая определенное напряжение под действием постоянной силы, и измеряя изменение со временем длины образца исследуемого материала, либо в изометрическом режиме,
проводя ступенчатое изменение длины образца и измерение в новом состоянии изменения напряжения со временем

Слайд 14

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
Модель Максвелла
Изометрический режим
При изменении длины на определенную величину в системе

возникает максимальное для заданной длины напряжение σ0 , которое постепенно уменьшается по мере перемещения поршня (релаксация напряжения)

Слайд 15

Модель Максвелла.
Изотонический режим
При возникновении напряжения под действием постоянной силы происходит

практически мгновенное удлинение пружины и медленное перемещение поршня
Так на этой модели реализуют свойство ползучести

Слайд 16

Модель Максвелла подходит для стенок полых органов
Длительное воздействие постепенно нарастающих растягивающих

усилий
Напрягаются, проявляя свои слабые упругие свойства гладкие мышцы и другие компоненты стенок полых органов
Напряжение их постепенно ослабевает благодаря деформации компонентов, обладающих вязкостными свойствами

Полые органы способны сильно растягиваться без развития напряжения

Слайд 17

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
Модель Кельвина – Фойгта
Изотонический режим
Изометрический режим
При действии постоянной силы

(т.е. создания постоянного напряжения) удлинение модели соответствует экспоненциальному закону.

Если удлинить модель на определенную величину, возникнет соответствующее напряжение, не меняющееся со временем.

Слайд 18

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОСТНОЙ ТКАНИ
При небольших напряжениях (до 10 Мпа) для компактной

костной ткани справедлив закон Гука. При достижении предела прочности кость подвергается разрушению (10-150 МПа)

Слайд 19

- органические вещества;
- неорганические вещества;
- вода

Слайд 20

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОСТНОЙ ТКАНИ
Изотонический режим
Модель Зинера
.
При нагружении модели

прежде всего происходит удлинение пру жины 1, к которой непосредственно приложена сила (участок ОА).
АВ – область ползучести – удлинение пружины 2 и одновременное перемещение поршня. В момент t 2 снимаем действующую силу
ВС – деформация сжатия за счет сокращения пружины 1 при снятии нагрузки

Реальная кривая модель

Слайд 21

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОСТНОЙ ТКАНИ
Изометрический режим
ОА - увеличение напряжения в модели

при удлинении модели за счет растяжения пружины 1
AB – сокращение пружины 1 с одновре -менным вытягиванием поршня и растяжением пружины 2.-релаксация напряжения

Слайд 22

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ

Слайд 23

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ
Гладкие мышцы –модель Максвелла
Скелетная мышца- хорошо описываются моделью

Зинера

Слайд 24

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОСУДИСТОЙ СТЕНКИ

Слайд 25

МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПУЛЬСОВОЙ ВОЛНЫ
пульсовая волна-распространяющаяся вдоль артерии волна деформации ее

стенок
Методика, позволяющая по записи колебаний артериальной стенки определить скорость пульсовой волны и оценить механические свойства сосудистой стенки называется сфигмография
Е – модуль упругости
сосудистой стенки
h – толщина стенки сосуда
d- диаметр сосуда
ρ – плотность крови

скорость пульсовой волны

Биомеханика

Содержание

МЕХАНИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ Нормальноенапряжение Тангенциальное(касательное)напряжение Размерность напряжения

ДЕФОРМАЦИЯ УДЛИНЕНИЯ-СЖАТИЯ. Абсолютное удлинение – Δl Относительное удлинение Закон

Коэффициент ПуассонаЭтот коэффициент не зависит от размеров тела, а только от

ДЕФОРМАЦИЯ СДВИГА ЗАКОН ГУКА G - модуль сдвига

ДИАГРАММА РАСТЯЖЕНИЯ пластичных материалов σп - предел пропорциональности- предел упругости - предел

ДИАГРАММА РАСТЯЖЕНИЯ хрупких материалов Хрупкие материалы плохо сопротив ляются растяжению; Их предел

Особенности деформации биологических тканей Биологические ткани биополимеры(альбумин, коллаген, эластин, полисахариды, гликопротеиды):

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИИдеально упругий элемент – пружина

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ Идеально вязкий элемент Поршень имеет отверстия, через которые вязкая

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИМеханические характеристики моделей. описывающие вязкоупругие свойства различных тканей, изучают либо

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИМодель МаксвеллаИзометрический режимПри изменении длины на определенную величину в системе

Модель Максвелла. Изотонический режимПри возникновении напряжения под действием постоянной силы происходит

Модель Максвелла подходит для стенок полых органовДлительное воздействие постепенно нарастающих растягивающих

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИМодель Кельвина – ФойгтаИзотонический режим Изометрический режимПри действии постоянной силы

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОСТНОЙ ТКАНИПри небольших напряжениях (до 10 Мпа) для компактной

- органические вещества;- неорганические вещества;- вода

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОСТНОЙ ТКАНИ Изотонический режим Модель Зинера .При нагружении модели

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОСТНОЙ ТКАНИИзометрический режим ОА - увеличение напряжения в модели