ЛЕКЦИЯ 6 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТКАНЕЙ

1. Способы деформирования тел.

2. Механические свойства материалов и методы их исследования.

3. Механические свойства биологических тканей.

4. Механические модели.

5. Основные понятия и формулы. Таблицы.

6. Задачи.

6.1. Способы деформирования тел

Механическое воздействие на тело изменяет взаимное расположение его частиц.

Деформация - изменение взаимного расположения частиц тела, которое приводит к изменению его формы и размеров.

При действии на тело внешней деформирующей силы расстояние между частицами меняется. Это приводит к возникновению внутренних сил, стремящихся вернуть атомы (ионы) в первоначальное положение. Мерой этих сил является механическое напряжение.

Растяжение (сжатие)

Этот вид деформации возникает, когда к стержню (бруску) с закрепленным основанием прикладывается сила F, направленная вдоль его оси (рис. 6.1, а). Под действием этой силы длина стержня увеличивается на некоторую величину Δl (l - первоначальная длина).

При этом в каждом сечении стержня возникают направленные по нормали силы (F₁ и F₂), равные по величине приложенной силе F и обусловленные изменением расстояния между частицами при растяжении. Сила F₁ действует на верхнюю часть бруска со стороны нижней части; сила F₂ - наоборот (рис. 6.1, б).

Состояние растянутого тела характеризуется продольным (нормальным) напряжением σ, которое может быть вычислено для любого сечения тела, перпендикулярного приложенной силе.

Рис. 6.1. Деформация растяжения (а); силы, возникающие при растяжении (б)

Нормальное напряжение равно отношению модуля силы, возникающей в данном сечении в результате растяжения, к площади сечения:

В СИ механическое напряжение измеряется в паскалях (Па).

Величина абсолютной деформации А! зависит от первоначальной длины стержня, поэтому степень деформации выражают через отношение абсолютной деформации к первоначальной длине. Это отношение называется относительной деформацией (ε):