Элементы биомеханики. Деформация. (Лекция 2)

Условие равновесия рычага
Виды костных рычагов
F • a = R • b
a < b
рычаг скорости
a >b
рычаг силы

Виды деформаций и физические характеристики упругих тел
Деформация упругая
пластическая
В XVII веке английский физик Гук установил закон: упругая сила Fупр, возникающая в образце при упругих деформациях, прямо пропорциональна величине деформации.
F = -kx
Коэффициент пропорциональности k называют жесткостью
упругость
пластичность
прочность
твердость
Fупр → механическое напряжение σ
σ = Е • ε
Е – модуль упругости (модуль Юнга)

Диаграмма растяжения

Механические свойства биологических тканей

Особенности механических свойств биотканей
Большинство биологических тканей анизотропно, т.е. их физические, в том числе и механические свойства неодинаковы в разных направлениях, что обусловлено их неоднородным строением.
2. Почти для всех биотканей характерны следующие временны́ е эффекты при деформировании:
а) при постоянной величине деформации в биотканях со временем происходит релаксация механического напряжения;
б) при постоянной нагрузке величина деформации со временем увеличивается – это явление называют ползучестью;
в) зависимостям механического напряжения от деформации при нагрузке и разгрузке соответствуют разные кривые, в результате образуется так называемая петля гистерезиса;
г) механические характеристики биотканей часто зависят от скорости деформации.

Моделирование механических свойств биологических тканей