Физика

Физика.

Греческий алфавит

Тема 6: Элементы биомеханика и биосопромата. Механические свойства твердых тел

1. Основные понятия биомеханики и биосопромата

3 стр 139-145

4 стр 7-47, 149-151, 158-161

Сопротивление материалов- это наука о прочности и жесткости элементов различных конструкций.

Цель в стоматологии-оценка работоспособности и практической пригодности искусственных конструкций в ротовой полости

Биомеханика- это раздел биофизики, в котором рассматриваются механические свойства живых тканей и организмов, механические явления происходящие как с целым организмом, так и с отдельны его органами.

1. Внешние силы-силы, которые действуют на данное тело со стороны других тел.

2. Внутренние силы- это силы которые возникают в результате взаимодействия частей рассматриваемого объекта.

3. Деформация- изменения формы и размеров тела под действием внешних сил без изменения массы тела. Значения и характер деформации определяются, в первую очередь, внешней силой и структурой материала.

4. Механическое напряжения(напряжение)- величина, которая характеризует внутренние силы, возникающие в образце при деформации.

Напряжение определяется значением внешней силы, приходящейся на единицу площади сечения образца.

Физический смысл напряжения: напряжение показывает , какая внутренняя сила действует на единицу площади поперечного сечения объекта

Механическое напряжение разделяются на два вида:

Нормальное напряжение(сигма) при растяжении или сжатии,

Касательное напряжение(тау)-при сдвиге

2 виды деформаций

Виды деформации: растяжения и сжатие; сдвиг; изгиб; кручение

1. Растяжение-это деформация, при которой силы действуют вдоль оси стержня к его концам.

Например, при помощи деформации растяжения испытывают верхние конечности, челюстные мышцы.

Нормальное напряжение- отношение силы(действующей вертикально) к площади поперечного сечения стержня: ФОРМУЛА и рисунок σ= F/S

Абсолютная деформация(Δl) это велечина изменения размеров тела, зависит от первоначальной длины стержня Δl=l-l⁰

Относительная деформация- это отношение абсолютной деформации к первоначальной длине ФОРМУЛА

2. Сжатие- это деформация, при которой силы действуют вдоль оси стержня вовнутрь.

Например, деформацию сжатия испытывает позвоночный столб, зубные коронки и т.д. относительная и абсолютная деформация смотри растяжения!. РИСУНОК

3. Сдвиг- это деформация, при которой происходит взаимное смещение параллельных слоев материала с сохранением неизменного расстояния между ними.

Например,деформацию сдвига испытывают все элементы сварки и пайки в мостовых протезах, в искусственных челюстях и т.д.

Касательное напряжение-отношение касательной силы, возникающей в данном сечении и приложенной параллельно влоскости сдвига, к пложащади сечения ФОРМУЛА

Tgθ=Δx/l тета- угол сдвига, дельтаикс-абсолютный сдвиг, l- высота тела

Tgθ~ϒ

Связь между деформацией сдвига и касательным напряжением выражается соотношением тета= G*гамма

G-модуль упругости при сдвиге

Гамма-относительный сдвиг

4. Кручение- это деформация, которая возникает в образце, если одно сечение образца закреплено неподвижно, а во втором действует две равные по модулю И противоположные по направлению касательные силы

Например-деформация вала шлейфмотора, стержня зубного бора, трансмиссионных валов бормашин и стоматологических установок

Относительная деформация(тета) равна отношению угла поворота к длине образца: тета= фи/l

5. Изгиб- это деформация, которая харакатеризуется искривлением оси или срединной поверхности объекта под действием внешних сил

Стрела изгиба(лямбда)- характеризует степень деформирования бруска, имеющего две точки опоры. ФОРМУЛА.

Относительная деформация изгиба ФОРМУЛА.

В зависимости от направления действующих сил изгиб называют продольным или поперечным

Продольный изгиб-это деформация, которая возникает под действием сил, направленных перпендикулярно его оси и приложенных к его концам на встречу к друг другу.

Поперечный изгиб- это деформация, которая возникает под действием сил, направленных перпендикулярно его оси

3 упругая деформация закон Гука

Виды деформации: упругая-это деформация, если после прекращения действия сил она исчезает.; пластическая деформация, если после прекращения сил, она полностью сохраняется; упругопластическая –это деформация, если после прекращения действия сил, она частично сохраняется.

Англиский физик Роберт Гук-экспериментально устоновил, что напряжение упруго деформированного тела прямо пропорционально относительной деформации(закон Гука)

Формула!!!!!!!!!!

Физический смысл модуля Юнга: модуль юнга численно равен напряжению, при котором происходит увеличение(уменьшение) длины образцы в 2 ра3а. ФОРМУЛА

Пластическая деформация описываются законом ньютона- ФОРМУЛА

4 Диаграмма растяжения твердого тела. Соотношения Пуассона

График зависимости напряжения от относительного удлинения образца называется диаграммой растяжения

Прочность материалов- свойство материалов в определенных условиях, не разрушаясь, воспринимать те или иные воздействия (поперечная и продольная деформация)

Отношение поперечной деформаций к продольной называется коэффициентом Пуассона ФОРМУлА

5 эпюры сил и изгибающихся моментов, назначение эпюр.

Изгибающие моменты- это моменты пары сил, приложенной к оставленной части конструкции

Силы, стремящиеся сдвинуть оставленную часть конструкции относительно отброшенной, называется поперечными силами

Эпюра- это графическое изображение функции изгибающие момента М и функции поперечной силы F на протяжении всего образца(стержня, балки, мостового протеза и т.д.

Эпюра позволяет определить, в каком сечении действует максимальное внутренне усилие.

Сечение, где действует максимальным усилие, будем называеть опасным

По эпюрам легко судить о том, где будет максимальное значение изгибающего момента или поперечной силы, следователоьно, определить место максимального напряжения.

Мостовой протез, нагруженный сосредоточненный силой F

Cосредоточенная сила F(пища) приложенная в точке С.

Сила А и В- силы реакции опоры