Элементы биомеханики

Элементы биомеханики План Деформация и её виды Основные характеристики деформации. Закон Гука для упругой деформации Реологическое моделирование биотканей Механические свойства биотканей 4.1 Механические свойства костной ткани 4.2 Механические свойства ткани кровеносных сосудов 1. Деформация и её виды деформация биоткань механический костный сосуд Деформацией называется изменение взаимного расположения точек тела,

которое сопровождается изменением его форм и размеров, обусловленное действием внешних сил на тело. Виды деформации: Упругая – полностью исчезает после прекращения действия внешних сил. Пластическая (остаточная) – остается после прекращения действия внешних сил. Упруго-пластическая – неполное исчезновение деформации. Вязко-упругая – сочетание вязкого течения и эластичности. В свою очередь упругие деформации бывают

следующих видов: а) деформация растяжения или сжатия происходит под действием сил, действующих в направлении оси тела: 2. Основные характеристики деформации Деформация растяжения (сжатия) возникает в теле при действии силы, направленной вдоль его оси. где l0 – исходный линейный размер тела. Δl – удлинение тела [l] - м Деформация ε (относительное удлинение) определяется по формуле ε – безразмерная величина. Мерой сил, стремящихся

вернуть атомы или ионы в первоначальное положение является механическое напряжение σ. При деформации растяжения напряжение σ можно определить отношением внешней силы к площади поперечного сечения тела: Упругая деформация подчиняется закону Гука: где Е – модуль нормальной упругости (модуль Юнга – это механическое напряжение, которое возникает в материале при увеличении первоначальной длины тела в два раза). Если живые ткани

мало деформируется, то в них целесообразно определять не модуль Юнга, а коэффициент жесткости. Жесткость характеризует способность физической среды сопротивляться образованию деформаций. Представим экспериментальную кривую растяжения: ОА – упругая деформация, подчиняющася закону Гука. Точка В – это предел упругости т.е. максимальное напряжение при котором ещё не имеет место деформация, остающаяся в теле после снятия