Перейти к содержимому

Судебно-медицинский форум forens.ru

Forensic medical forum

Судебно-медицинский форум

05. Эпюры деформации изгиба


Сообщений в теме: 32

#1 SLeonov Отправлено 13 Октябрь 2008 - 05:46

  • team
  • 3 988 сообщений

ЭПЮРЫ ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА (продолжение)



В продолжение темы и лучшего усвоения материала предложим Вам следующие примеры.
Балка, опертая по концам (рис.2), но сила внешнего воздействия сместилась к одному из концов балки. Из пройденного материала известно, что при простом изгибе балки, опертой по концам, при изгибе ее под воздействием сосредоточенной силы, эпюры максимальных сжимающих и растягивающих напряжений симметричны (ось симметрии проходит через точки опирания балки, то есть через балку до ее деформации) (рис.1).
Прикрепленное изображение: 1.jpg
Рис.1. Опертая по концам балка, симметричное нагружение

Поэтому, чтобы не загружать схему, рассмотрим только эпюру растягивающих напряжений. Строим эпюру максимальных растягивающих напряжений, реализующихся по длине балки: проецируем «главные действующие лица» (точки опоры и место приложения силы) на горизонтальную ось, от точки проекции силы откладываем ее значение (длину) по вертикали и соединяем полученные три точки…(рис.2).
Прикрепленное изображение: 2.jpg
Рис. 2. Построение эпюры максимальных растягивающих напряжений (балка, опертая по концам, несимметричное нагружение)

Непонятно? Предлагаю использовать способ построения эпюры при помощи резинки... Крепим резинку к двум точкам опоры и давим на нее пальцем (рис.3). Получаем эпюру максимального растягивающего напряжения по длиннику балки (самое интересное, что данный способ математически верен)!
Прикрепленное изображение: 3.jpg
Рис.3

До этого мы рассматривали, как выглядят максимальные эпюры сжатия и растяжения вдоль оси рассматриваемой балки. Как выглядят эпюры сжатия и растяжения в перпендикулярном сечении, то есть, как выглядит топография напряжений сжатия и растяжения в поперечнике балки (сверху вниз)?
Увеличим балку до цилиндра, переведя ее из схемы в «реальный» объект (рис. 4, б). По нижнему краю цилиндра при изгибе формируются растягивающие напряжения (схема на рис. 4, а), по верхнему краю (из пройденного материала) - сжимающие напряжения. Чтобы сформировалось сжатие, напряжения должны быть направлены к середине балки, а что бы сформировалось растяжение – напряжения должны быть направлены за пределы балки.
Прикрепленное изображение: 4.jpg
Рис.4. Балка, опертая по концам, несимметричное нагружение

Почему вектора напряжений (стрелки красного и синего цвета) на рисунке «4 в» только с одного конца цилиндра - спросите Вы? Все верно, с другого конца цилиндра можно расположить аналогичные стрелки красного и синего цвета, симметрично (относительно вертикальной оси) направив красные кнутри, а синие (растягивающие) кнаружи (см. рис.4 б). Однако, вспомнив ранее изложенный материал на простое растяжение и сжатие, вы легко поймете, что достаточно одной пары групп стрелок. В зоне направления красных стрелок (векторов) на всем протяжении будет реализовываться сжатие, а в зоне синих – растяжение.

Внимательный читатель давно обратил внимание, что вектора напряжений, как сжимающих, так и растягивающих, имеют наибольшую величину по верхнему и нижнему (соответственно) краям цилиндра, а ближе к центру происходит их уменьшение. Нулевая точка соответствует оси симметрии балки. Действительно, при деформациях внутренние слои испытывают минимальные напряжения и деформации.

Этой особенностью концентрации напряжений активно и умело пользуется природа, обеспечивая минимальный вес конструкции при максимальной прочности. Зачем делать из прочного материала внутренние слои какой-либо конструкции, если эти слои не подвергаются, а значит и не противостоят внешнему воздействию и деформации? Конечно, там лучше убрать материал вовсе! В результате в биологии мы получаем, например диафиз трубчатой кости, а в строительстве швеллер, двутавр и т.д.

Высота треугольника эпюры зависит от величины приложенной силы, в нашем случае, достаточно абстрактной. Тем не менее, если силу мы уменьшим в два раза, настолько же уменьшится и высота треугольника эпюры (рис.5).
Прикрепленное изображение: 5.jpg
Рис.5. Балка, опертая по концам, несимметричное нагружение

А что происходит в реальности? Правильны ли наши умозаключения?
Метод конечных элементов, компьютерное моделирование позволяют увидеть топографию напряжений.

Пример. Рассматривается кость, фиксированная головками к упругой подложке. По кости в средней ее части осуществляется воздействие острого индентора. На рисунке 6 приводятся результаты математического моделирования методом конечных элементов процесса разрушения кости (это один из слайдов).

Пусть Вас не пугает смена цветов (на схемах выше мы сжатие отмечали красным, а растяжение синим). Компьютерная программа (если не изменять настроек) наиболее критические состояния отмечает (а они в данном случае в зоне растяжения) оттенками красного цвета.
Прикрепленное изображение: 6.jpg
Рис. 6. Внедрение индентора под углом 90°. Оттенками красного отмечены растягивающие напряжения, оттенками синего – сжимающие

Как такой перелом выглядит в реальности? На рисунке 7 представлен полный поперечный (безоскольчатый) перелом большеберцовой кости. Удар нанесен по гребню большеберцовой кости сосредоточенной силой – острым индентором (средней частью лезвия топора).
Прикрепленное изображение: 7.jpg
Рис.7. Полный поперечный перелом большеберцовой кости (действие острого индентора)

Сосредоточенная сила… кто-то из практических экспертов скажет: «да где ее встретишь, ну тупой топор и что-нибудь подобное…ты нам бампер подавай».
Давайте попробуем разобраться в этом вопросе вместе. Представим, что наезд на пешехода произошел сзади (рис. 8).
Прикрепленное изображение: 8.jpg
Рис. 8. Наезд ТС на пешехода сзади

Упрощаем задачу, приняв, что силы трения и инерции тела в сравнении с импульсом удара бампера формируют прочную фиксацию обоих концов балки (ноги), но суставы обеспечивают возможность поворота как минимум в одной плоскости, а бампер автомобиля прямоугольной формы, шириной, например в зоне контакта 5-6 см.
Рассмотреть взаимодействие балки и предмета, которые имеют определенную форму и размеры достаточно сложно. В сопромате этот сложный процесс называется контактной задачей. При ее решении приходится учитывать и силы трения, и форму контактирующих поверхностей. Чтобы упростить такую сложную задачу, заменим бампер группой сил, действующими на определенном ограниченном участке (рис.9).
Прикрепленное изображение: 9.jpg
Рис. 9. Построение схемы нагружения

Как будет выглядеть эпюра максимальных растягивающих напряжений в этом случае? Напряжения некоторым образом суммируются, и вершина треугольника получается сглаженной (рис.10)
Прикрепленное изображение: 10.jpg
Рис. 10.

Непонятно? Предлагаю призвать на помощь резинку... Крепим резинку к двум точкам опоры и сыпем на нее песок (с единственным допущением, что он распределяется на строго определенном нами участке, соответствующем границам крайних сил и не пересыпается за пунктирные линии рисунка) (рис.11). Получаем эпюру максимального растягивающего напряжения по длиннику балки! (и этот способ математически верен!).
Прикрепленное изображение: 11.jpg
Рис.11.

Из построенных эпюр видно, что прогнозируемая зона разрыва должна реализоваться в области «сглаженной» вершины, которую мы вам дали на схеме с «увеличением» на рисунке 9.
А что же происходит на поверхности балки со стороны воздействия индентора? Эпюра напряжений в области контакта индентора и балки имеет следующий вид (рис.12):
Прикрепленное изображение: monthly_10_2008/post-278-1223869413.jpg
Рис. 12

Верны ли наши рассуждения? Сравним наши данные с данными моделирования процесса нагружения балки тупым (прямоугольным) индентором. На рисунке 13 наглядно демонстрируются поля напряжений, как в зоне растяжения, так и в зоне сжатия (использованная программная среда не отличает растяжение и сжатия; синим цветом и его оттенками отмечены зоны «спокойствия», а оттенками красного – «критические» участки). Для наглядности к картине полей напряжений мы «прикрепили» индентор и точки опирания.
Прикрепленное изображение: 13.jpg
Рис.13

Теперь рассмотрим процесс формирования перелома. В зоне наибольшего растяжения, где-то в области сглаженной вершины, построенной нами, появляются микроразрушения (рис.14,а). Микроскопические разрушения объединяются, и формируется разрыв. Зарождение и разрыв… полукруглая блестящая мелкозернистая поверхность с отвесными краями дает развитие магистральной трещине, появляются касательные напряжения (к ним мы обратимся обязательно, но чуть позже), направленные под углом 45° к нормали. Формируется поверхность излома, на которой регистрируются рубцы в виде шевронов, елочки и т.д. … Куда идти трещине? (на рисунке 14,б мы ее отметили зеленым цветом).
Прикрепленное изображение: 14.jpg
Рис.14.

Ровно посредине кости зона растяжения сменяется зоной сжатия (см. рис.3 – эпюра в виде «двух треугольников»). На рисунке 1, и, соответственно в первом абзаце, мы приняли как аксиому, что эпюры максимальных сжимающих и растягивающих напряжений симметричны. Поэтому эпюра максимального сжимающего напряжения аналогична эпюре растягивающего напряжения и имеет форму в виде треугольника со скругленной вершиной (рис.15).
Прикрепленное изображение: 15.jpg
Рис.15.

Трещина, определяясь с направлением развития, решает проблему самым энергетически выгодным способом – идет по пути наименьших затрат.
Движение по пути наименьшего сопротивления. Направление наименьшего сопротивления соответствует точкам опоры (поскольку на всем пути напряжения растягивающие, зоны сжатия, которые необходимо преодолевать, не встречаются), но расстояние при этом, которое предстоит преодолеть трещине, наибольшее (рис.16).
Прикрепленное изображение: 16.jpg
Рис.16.

Движение по наикратчайшему пути. Самое короткое расстояние для пересечения толщи кости – это путь от зоны разрыва к точке контакта с индентором (рис.17). Но здесь располагается зона наибольшего сжатия (то же не выгодно). Выход простой – эту зону надо обойти.
Прикрепленное изображение: 17.jpg
Рис.17.

Трещина принимает соломоново решение (между «расстоянием» и «сопротивлением»): она берет направление близкое к 45° к длиннику кости (рис.18)
Прикрепленное изображение: 18.jpg
Рис.18.

А как же индентор и локальное нагружение? Локальное нагружение трещина воспринимает совершенно реально и обходит его тоже (рис.19).
И если нагружение симметричное, трещина раздваивается и формирует треугольный отломок (рис.19,а), а если не симметричное – косой перелом (рис.19,б) (несимметричное нагружение может быть вызвано отклонением силы от перпендикулярной оси, изменением сечения кости, условиями опирания, всем тем, чего в биосистемах больше, чем достаточно).
Прикрепленное изображение: 19.jpg
Рис.19.

В итоге, получаем перелом (рис.20), подобный изображенному на рисунке 19,а.
Прикрепленное изображение: 20.jpg
Рис. 20.

реклама

#2 Andrey Отправлено 16 Октябрь 2008 - 01:24

    хун вен цвинь

  • смэ
  • 6 839 сообщений
Предлагаем вам очередную лекцию С. Леонова в его мастер-классе (выше).

#3 Ледигист Отправлено 16 Октябрь 2008 - 10:30

  • смэ
  • 663 сообщений
Класс! Спасибо

#4 Хоттабыч Отправлено 16 Октябрь 2008 - 18:24

  • K
  • 170 сообщений
"Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать". Очень наглядно, красиво и понятно. Спасибо!

#5 Джонни Отправлено 16 Октябрь 2008 - 18:39

  • смэ
  • 59 сообщений
Спасибо! Понравилось

#6 SLeonov Отправлено 17 Октябрь 2008 - 13:37

  • team
  • 3 988 сообщений
писалось долго и в таких муках... благодаря Андрею, Бороде, Валерьичу, Максу которые раза два довели меня до белого каления требованиями уточнить, разъяснить и расшифровать и еще не помню уж чего! Спасибо Печкуренко за "все нормально, все понятно..."
цель выдать максимально просто по моему реализовалась... Спасибо.
Считаю обязательным выразить огромную благодарность д.т.н. Александру Ловцову (ТОГУ, Хабаровск) не только за "причесывание" но и за активное участие в решении контактных задач. Коллеги! Как оценить технаря с бедренной костью в руках? наверное как подвиг!

#7 Гость_smed_* Отправлено 17 Октябрь 2008 - 17:53

  • Гости
Уважаемый Sleonov! Большое спасибо за мастер класс, но все равно остаются вопросы, может они и глупые, но все же...

Цитата

Почему вектора напряжений (стрелки красного и синего цвета) на рисунке «4 в» только с одного конца цилиндра - спросите Вы? Все верно, с другого конца цилиндра можно расположить аналогичные стрелки красного и синего цвета, симметрично (относительно вертикальной оси) направив красные кнутри, а синие (растягивающие) кнаружи (см. рис.4 б).

Немного непонятно предложение. Получается, что растягивающие и сжимающие напряжения действуют по концам балки, а не в месте где образуется перелом?

Цитата

Высота треугольника эпюры зависит от величины приложенной силы, в нашем случае, достаточно абстрактной. Тем не менее, если силу мы уменьшим в два раза, настолько же уменьшится и высота треугольника эпюры (рис.5).

Т.е. получается при приложении меньшей силы, т.е. уменьшив ее в 2 раза, мы получим просто трещину? Или же сила приложенная как-то повлияет на распространение пасынковых трещин и плоскость перелома?

Цитата

Рассматривается кость, фиксированная головками к упругой подложке. По кости в средней ее части осуществляется воздействие острого индентора.

Вроде же рассматривали действие тупыми предметами и тут острый индентор. Или же Вы хотите сказать, что не имеет разницы острым или тупым предметом было воздействие. Что-то не очень понятно.

Цитата

Компьютерная программа (если не изменять настроек) наиболее критические состояния отмечает (а они в данном случае в зоне растяжения) оттенками красного цвета.

Судя по программе зона разрыва занимает больше половины сечения кости, даже почти до долома. Получается, что зона сдвига имеет ничтожную протяжённость.

#8 Гость_Serge_* Отправлено 17 Октябрь 2008 - 20:56

  • Гости
Большое спасибо. Все понятно.

#9 SLeonov Отправлено 18 Октябрь 2008 - 10:04

  • team
  • 3 988 сообщений

Цитата

Почему вектора напряжений (стрелки красного и синего цвета) на рисунке «4 в» только с одного конца цилиндра - спросите Вы? Все верно, с другого конца цилиндра можно расположить аналогичные стрелки красного и синего цвета, симметрично (относительно вертикальной оси) направив красные кнутри, а синие (растягивающие) кнаружи (см. рис.4 б).

Немного непонятно предложение. Получается, что растягивающие и сжимающие напряжения действуют по концам балки, а не в месте где образуется перелом?
Мы рассатриваем (а как иначе) балку как консрукцию. Деформацию ипытывает вся конструкция, эти стрелочки (вектора) мы можем их произвольно перемешать по всей длине балки (смещая влево или вправо). Наибольшую длину имеют вектора соответствующие верхнему и ниженему краю что указывает не максимальную концентрацию напряжений на поверхности балки.


Цитата

Т.е. получается при приложении меньшей силы, т.е. уменьшив ее в 2 раза, мы получим просто трещину? Или же сила приложенная как-то повлияет на распространение пасынковых трещин и плоскость перелома?

Мы можем вообще не получить перелом. Ну например если кулаком стукнуть по передней поверхности бедра... кость однозначно среагирует как конструкция в ней возникнут напряжения.
цитата из первой лекции: "В случае снятия нагрузки ткани полностью восстанавливаются, то есть принимают свои обычные размеры. Данное свойство называется упругостью. Однако для каждой ткани существует определенный предел, превышение которого приведет к разрушению". Поскольку все врачи побаиваются формул я их намеренно обходил. Хотя куда проце сила на поперечное сечение объекта и коэффициент... и вот у Вас в ракух точные данные сломается кость или нет. Стараюсь не раздувать пост, но скажу с моей практике решался вопрос о формировании вколоченного перелома бедренной кости на уровне шейка-проксимальная головка. две версии бросок через бедро и падение на бок из вертикального положения в предшествующим ускорением... решели очень просто, в спорт зале сделали броски и падения, по рентгену взяли размеры кости, из В.Н. Крюкова прочностные характеристики, и выяснили, что при броске (я по памяти) ударная нагрузка около 9000 ньютонов, кость держит 3500, а при "падении" всего 1100.

Цитата

Вроде же рассматривали действие тупыми предметами и тут острый индентор. Или же Вы хотите сказать, что не имеет разницы острым или тупым предметом было воздействие. Что-то не очень понятно.

Цитата

Острый индентор мы применили как действие сосредоточенной силы. То есть с тем же успехаом вместо лезвия топра можно было использовать, например, металлический швеллер (если нанести удар одним из его углов).
В действительности разницы особой нет. В работе над диссером я ухитрялся резать кость лезвиями с радиусм кривизны режущей кромки 500 мкм, что согласно классификациям и Эделева и Некрасова соотвествует ну совершенно тупому предмету. Изменения происходят на локальном уровне, в зоне контакта и регистрируются по морфологии разруба-разреза и т.д. что позволяет определять остроту травмирующего предмета
Мысль совершенно крамольная, согласен. Забегая вперед скажу, что деление на острые-тупые и.. (о ужас!) огнестрельные совершенно условная.
Судя по программе зона разрыва занимает больше половины сечения кости, даже почти до долома. Получается, что зона сдвига имеет ничтожную протяжённость.

А вот это самое сладенькое! вопрос обалденный. Программа считает естественно и сдвиговые напряжения, но поскольку мы еще не разбирали касательные напряжения я и сдвиг намеренно опустил. Вы абсолюно правы без сдвига никуда. Но тут есть интересный момент. если мы академически все закрепим как на схеме и обеспечим устойчивость концов согласно схеме (простите за фразу "что бы ничего не гуляло") зона разрыва будет огромной. Почему в реалии мы этого не видим? конструкция при разрушении начинает терять устойчивость, а такая как кость (несимметричная, неровная, различная толщина и прочность) один из будущих отломков начинает "убегать" быстрее, чем другой: или вниз под действием силы или влево или вправо... и вот у нас на поверхности рубцы, шевроны, "елочки" и т.д.
Спасибо.

#10 SLeonov Отправлено 18 Октябрь 2008 - 12:35

  • team
  • 3 988 сообщений
Решил еще чуть добавить...

Просмотр сообщенияsmed (17.10.2008, 18:53) писал:

Или же сила приложенная как-то повлияет на распространение пасынковых трещин и плоскость перелома

На характер пасынковых трещин влиет много внешних факторов, два наиболее главных из них (для судебников травматологов):
1. импульс удара. импульс это сила действующая за поределенный промежуток времени. тут мы автоматически выходим на статику-динамику. Если кратко как выстрел, то чем больше импульс тем больше пасынковых трещин, да и сам объем перелома больше. (работы В.Н. Крюкова)
2. характер нагружения, например если нагружение несимметричное (как косой изгиб, который мы не еще проходили) наблюдается такая картина по одной поверхности "магистралка" представлена практически одной линией, и на другой поверхности магистральная трещина имеет веерообразную морфологию.

#11 Гость_Serge_* Отправлено 18 Октябрь 2008 - 21:35

  • Гости
[

Просмотр сообщенияsmed (17.10.2008, 18:53) писал:

На характер пасынковых трещин влиет много внешних факторов, два наиболее главных из них (для судебников травматологов):
1. импульс удара. импульс это сила действующая за поределенный промежуток времени. тут мы автоматически выходим на статику-динамику. Если кратко как выстрел, то чем больше импульс тем больше пасынковых трещин, да и сам объем перелома больше. (работы В.Н. Крюкова)
2. характер нагружения, например если нагружение несимметричное (как косой изгиб, который мы не еще проходили) наблюдается такая картина по одной поверхности "магистралка" представлена практически одной линией, и на другой поверхности магистральная трещина имеет веерообразную морфологию.

Вопрос? Чем больше импуль (сила) воздействия, тем больше отломков?
И ещё. Затрудняюсь с формулировкой вопроса. Можно ли по характеру перелома, хотя бы ориентировочно сказать о силе воздействия. Тут один мудрый адвокат спрашивал, "какова сила воздейчтвия в НЬЮТОНАХ! :)/> , еле увернулся ответом, что "сила была значительная". Прочитал монографию Молина, помогло мало. Но ведь есть какой-то минимум, при котором здоровая кость не сломается?

#12 Гость_smed_* Отправлено 19 Октябрь 2008 - 09:10

  • Гости
Ув. SLeonov!
Спасибо за ответы. Но сразу возникают вопросы. :)/>

Цитата

И если нагружение симметричное, трещина раздваивается и формирует треугольный отломок (рис.19,а), а если не симметричное – косой перелом (рис.19,б) (несимметричное нагружение может быть вызвано отклонением силы от перпендикулярной оси, изменением сечения кости, условиями опирания, всем тем, чего в биосистемах больше, чем достаточно).

Т.е. получается, что при нессиметричном нагружении перелом формируется безоскольчатый, со стороны большего воздействия на кость! Тогда даже при симметричном нагружении под небольшим углом с одной стороны трещина уйдет быстрее, а с другой медленнее. Значит и на изломе должны быть различия.
Можно попробовать на практическом примере в Вашем случае: удар бампером автомобиля. При ударе бампером автомобиля по ноге пешехода при торможении воздействие произойдет не всей поверхностью бампера, а под минимальным углом, так как машина нырнет носом. И тут мы можем посмотрев кость и увидев с одной какие-то различия на изломе сказать было ли торможение или нет.

#13 SLeonov Отправлено 19 Октябрь 2008 - 11:11

  • team
  • 3 988 сообщений

Просмотр сообщенияsmed (19.10.2008, 10:10) писал:

Т.е. получается, что при нессиметричном нагружении перелом формируется безоскольчатый, со стороны большего воздействия на кость!

Так и есть.

Просмотр сообщенияsmed (19.10.2008, 10:10) писал:

Тогда даже при симметричном нагружении под небольшим углом с одной стороны трещина уйдет быстрее, а с другой медленнее. Значит и на изломе должны быть различия.

Они есть. Следующие "лекции" как раз про это, они в работе.

#14 Maxim Отправлено 19 Октябрь 2008 - 11:47

  • K
  • 1 154 сообщений
Спасибо за мастер-класс!

Как известно, кость имеет разнотвердые зоны как по длине, так и по толщине диафиза. И как раз эти зоны и влияют на траекторию разрушения кости. Учитывались ли особенности строения костной ткани при построении эпюр?

#15 SLeonov Отправлено 19 Октябрь 2008 - 13:03

  • team
  • 3 988 сообщений

Просмотр сообщенияMaxim (19.10.2008, 13:47) писал:

Как известно, кость имеет разнотвердые зоны как по длине, так и по толщине диафиза. И как раз эти зоны и влияют на траекторию разрушения кости. Учитывались ли особенности строения костной ткани при построении эпюр?

Кнетс И.В, Пфафрод Г.О., Саулгозис Ю.А. (1980) в своих исследованиях показали, что бедренная кость человека даже на одном поперечном сечении имеет различные прочностные характеристики передней, задней, латеральной поверхностей кости. Но и они в 3D исследования не проводили... тут мои знания кончаются...

Однако,для создания рабочей схемы, модели нагружения нами использовались базовые гипотезы сопротивления материалов. В соответствии с этими гипотезами, нами допущены упрощения, вводимые в расчетную схему, в соответствии с которыми предполагается, что костная ткань человека обладает такими свойствами, что может считаться:
1. Однородной, изотропной средой. Под однородностью понимается одинаковость свойств во всех точках тела.
2. Сплошной. Понятие сплошности, как среды, непрерывно заполняющей отведенный ей объем, следует из понятия однородности, что в свою очередь позволяет применить к этой среде анализ бесконечно малых величин.
3. Деформируемой. Гипотеза подразумевает, что тела обладают способностью деформироваться, т.е. под действием внешней нагрузки изменять свои начальные размеры и форму. Деформации материала в каждой точке прямо пропорциональны действующим в этой точке напряжениям (т.е. подчиняются закону Гука). Они считаются малыми относительно размеров всего тела и ими можно пренебречь на расстоянии от места приложения нагружения. Например, при нагружении бедренной кости (при отчленении нижней конечности), изменениями, протекающими в поясничном отделе позвоночника пренебрегают.
4. Упругой. Упругостью называется свойство тел восстанавливать свои первоначальные форму и размеры после снятия нагрузки.
Однородности нет и в кирпиче и в бетоне и дереве, но ведь строят много веков и ломается редко. Значит и мы может с этими гипотезами работать.
Если влезть глубоко то можно учесть все... программная среда ANSYS позволяет работать с анизотропными материалами, но где взять данные о прочностных характеристиках хотя бы бедренной кости (она наиболее изучена Кнетсом и @) все модули о которых я говорил нужны на длинник, поперечник и по толщине... это может кто то и подымет и это будет большая наука

#16 Maxim Отправлено 19 Октябрь 2008 - 14:10

  • K
  • 1 154 сообщений
Спасибо за ответ.

Т.е. подводя предварительный итог:

1. Если локальный и безоскольчатый перелом, то либо нессиметричное нагружение, либо малая зона контакта (тоже сколько это будет в см?).
2. Если локальный с образованием осколка, то симметричное и зона контакта ударяющей поверхности более....скольки (в см)?

Если я все правильно понял.

#17 SLeonov Отправлено 20 Октябрь 2008 - 03:25

  • team
  • 3 988 сообщений

Просмотр сообщенияMaxim (19.10.2008, 15:10) писал:

1. Если локальный и безоскольчатый перелом, то либо нессиметричное нагружение, либо малая зона контакта (тоже сколько это будет в см?).

Maxim, в если честно "локальный" для длинной трубчатой.. ну язык не поворачивается. Ну сами посудите, все эпюры строили на конструкцию, обосновали как конструкцию, и тут локальный...
Я бы сказал так: полный поперечный - действие сосредоточенной силы
Косопоперечный безоскольчатый - несимметричное нагружение... а дальше в следующей теме вернемся (вы и ваш коллега Smed забегаете вперед, чувствуется "рюкзак с костями за спиной")

Просмотр сообщенияMaxim (19.10.2008, 15:10) писал:

2. Если локальный с образованием осколка, то симметричное и зона контакта ударяющей поверхности более....скольки (в см)?

Вопрос интересный (про см) надо подумать, сразу так на вскидку.. (пальцем в небо) не менее диаметра на уровне разрушения. А точнее дайте время!

#18 Maxim Отправлено 20 Октябрь 2008 - 19:11

  • K
  • 1 154 сообщений

Цитата

Ну сами посудите, все эпюры строили на конструкцию, обосновали как конструкцию, и тут локальный...

Уговорил. :(/>

Буду ждать ответа. А пока еще вопросик

Цитата

Давайте попробуем разобраться в этом вопросе вместе. Представим, что наезд на пешехода произошел сзади (рис. 8).

Судя по изложенному материалу, образование безоскольчатого перелома при наезде сзади исключается вовсе?
Эпюры будут строится через мышцы, которые сами по себе увеличат зону контактной поверхности.

#19 SLeonov Отправлено 22 Октябрь 2008 - 04:19

  • team
  • 3 988 сообщений

Просмотр сообщенияMaxim (20.10.2008, 21:11) писал:

Судя по изложенному материалу, образование безоскольчатого перелома при наезде сзади исключается вовсе?

нет вы меня не ловите на чем зря... как же при наезде через мышцы и без оного? А если серьезно, толщина мышцы-импульс силы-и форма контактной зоны соударения (углообразная). В сопромате, кстати острый и тупой соотвествует углу меньше и больше 120 градусов.

#20 Vil Отправлено 22 Октябрь 2008 - 08:59

  • смэ
  • 3 675 сообщений
Спасибо Леонову, жду продолжения.

Пока меня постоянно мучит только один вопрос - что за импульс силы вы постоянно упоминаете. Судя по вашему

Цитата

1. импульс удара. импульс это сила действующая за поределенный промежуток времени.
т.е, импульс силы + сила / время. А в механике это обратная величинна.

#21 SLeonov Отправлено 23 Октябрь 2008 - 09:57

  • team
  • 3 988 сообщений
Ув. Vil! Может не совсем точно понял Ваш вопрос, тогда уточните...
Импульс силы — это мера воздействия силы на тело за данный промежуток времени. "Просто" сила для судебников не совсем точна, поскольку "просто сила" подразумевает статический процесс ... снег лежит на крыше здания и медленно, но уверенно воздействует на крышу (да и все здание). У А.П. Громова есть классные данные (в "биомеханике") насколько возрастает травматическая нагрузка при падении на бетон в сравнении с тем же деревянным полом. Сили в обоих наблюдениях одинакова, а время соударения (взаимодействия) отличеатся во много раз (кажется, в сотни раз - по памяти даю, если надо пороюсь). Как результат- простите "шика" и перелом основания. Вещи банальные, но абсолютно применимые и к "бамперу" и к огнестрелу: раньше кольты в пулями за 10-15 грамм и низкая скорость. подумали оружейники и поняли, что выгоднее увеличивать скорость, нежели массу (энергия зависит от квадрата скорости). Опять же говорю банальности... но время взаимодействия напрямую зависит и от скорости (путь равен скорости за определенный промежуток времени). Но задумайтесь есть оружие ближего боя (оборонительное) тот же ПМ скорость 280-320 метров в секунду... для чего он? человек получивший пулю из ПМ встать не имеет права потому как мощное контузионное действие... а с калашникова? он еще и бежать может (какое-то время)...
Мой спор с Филином в разделе "А.А. Солохин допустил ляп"... там все уперлось в скорость ТС, и, как следствие, в иную механику разрушения кости... я в свое время отсреливал "КЕДР" (пистоле-пулемет под Пмвский патрон) так вот у меня гдето в архиве лежит бедренная кость с двумя огнестрельными переломами от одного выстрела:
1. дефект и ланцетовидные отломки в месте прохождения пули
2. отсуствие шейки и половины вертела с прокс. головкой - как следствие динимического разрушения (похоже на разрушение эпаер стейт билдинг: самолет воткнулся в здание, а затем здание начинает разрушаться намного ниже и "СЪЕДАЕТ" себя само).
Но вся проблема в том, что это опять же теория. статику от динамики отличает период колебания конструкции. А кто скажет период колебания той же бедренной кости? и я динамикой-статикой занимался - получил результаты, но они "зависшие" я не сказал периода колебания черепа, впрочем как и многие фрактологи. Подводя итог можно выдать кКРАМОЛЬНУЮ вещь то что вы ударили по кости сильно и быстро не значит что последует динамическое разрушение, это скорей всего статика... и выстрел с ПМ в висок (чую будут бить...) тоже статика. не верите? возьмите задачу Герца (я Вам книжку высылал, в разделе теория) и сравните с огнестрельным ранением черепа (журнал СМЭ кажется прошлый год работа с навесками пороха применительно к ПМу)... отличий то нет, тоска.
Ну уж крамольничать так до конца (ой будут бить), задача Герца для тупых (шарик падает на стекло) а применима и в огнестрельной травме и в острой травме (опять же та же самая книжка)... да и другие задачи прекрасно работают. Что получается? а получается "острые-тупые-огнестрельные" деление совершенно условное...

#22 Vil Отправлено 23 Октябрь 2008 - 10:55

  • смэ
  • 3 675 сообщений

Цитата

Что получается? а получается "острые-тупые-огнестрельные" деление совершенно условное...
С точки зрения физики так оно и есть, но выход на нашу родную морфологию совершенно разный.

Но я не об этом.

Импульс силы в классической механике - величина векторная суть ее количество силы

Формула:

Прикрепленные изображения

  • Прикрепленное изображение: monthly_10_2008/post-117-1224752103.png


#23 Vil Отправлено 23 Октябрь 2008 - 11:01

  • смэ
  • 3 675 сообщений
То есть, величина обраная той, которой Вы оперируете. У Вас чем меньше временной промежуток - больше величина. А в Импульсе силы все наоборот.

Как назвать величину обратную импульсу силы, часом не работа :?/> ?

Простите, я это пишу не для "поговорить". У меня область интересов т.с. близка к физике.

С нетерпением жду перехода эпюр на череп.

#24 SLeonov Отправлено 24 Октябрь 2008 - 13:46

  • team
  • 3 988 сообщений

Просмотр сообщенияVil (23.10.2008, 11:55) писал:

С точки зрения физики так оно и есть, но выход на нашу родную морфологию совершенно разный.

Ну не скажите...

Просмотр сообщенияVil (23.10.2008, 11:55) писал:

Импульс силы в классической механике - величина векторная суть ее количество силы


мы по моему говорим об одном и том же. я выразился так:"импульс силы это мера воздействия силы на тело за данный промежуток времени". Тот дифференциал и подразумевает "от и до".

#25 SLeonov Отправлено 24 Октябрь 2008 - 13:49

  • team
  • 3 988 сообщений

Просмотр сообщенияVil (23.10.2008, 12:01) писал:

С нетерпением жду перехода эпюр на череп.

Сюда бы Нагорного Михаила затащить...

#26 SLeonov Отправлено 24 Октябрь 2008 - 13:52

  • team
  • 3 988 сообщений

Просмотр сообщенияSLeonov (24.10.2008, 14:46) писал:

мы по моему говорим об одном и том же. я выразился так:"импульс силы это мера воздействия силы на тело за данный промежуток времени". Тот дифференциал и подразумевает "от и до".

Перечитал пост, понял, что вопрос о другом. Пишу...

#27 Vil Отправлено 24 Октябрь 2008 - 14:30

  • смэ
  • 3 675 сообщений
Если рассматривать не силу F, а энергию Е, что более правильно ИМХО, то Е/t=A то есть работа.

Импульс силы, который упомянул Крюков, здесь вроде не при делах.

#28 SLeonov Отправлено 31 Октябрь 2008 - 06:22

  • team
  • 3 988 сообщений
'Vil' вот оно как получается...
слабые знания физики... импульс силы и просто импульс не одно и то же. Импульс, про который я писал (и каюсь обозвале его имп/силы) равен массе умноженной на скорость. Откуда время? скорость равна путь деленный на время, соотвественно время равно путь\скорость. И вот тут время играет "на руку" чем короче время взаимодействия, тем больше импульс.
А импульс силы в сути своей (как я это понимаю) секвестр (часть) силы, действавшей на тело.
Вообще сама физика судебно-медицинских процессов страдает. Ни кто этим по большому счету не занимался (или мой круг знаний ограничен). Может потянетесь?
Хотя это уже другой пост, если тема пойдет вынесем, если нет со временем уберется...
объясните хотяб ы чем работа от энергии отличается (хотя в одних единицах кажется измеряется)... а если в одних (Дж), то как ее можно на секунду разделить, чтобы опять джоуль получился?
Это не подковырка... все физики и математики враги и шпионы, придумали непонятный нормальным людям язык.

#29 Vil Отправлено 05 Ноябрь 2008 - 19:55

  • смэ
  • 3 675 сообщений
Ок. Давайте на время оставим в покое импульс, как величину сложную для определения для простого смертного, в первую очередь для меня.

Наука физика идет от абстрактного к реальному как и судебная медицина к судебно-медицинской экспертизе. Понятие "сила" настолько протстО, что с точки зрения физики к судебной медицине не имеет прямого отношения. Отсюда, кстати, и непонятки в вопросами типа "с какой силой были нанесены повреждения?".

Понятия физики применимы к СМ начиная с энергии и работы.

Энергия - потенциал, способность или попытка совершить работу. Выражается джоулях. Энергия пули, энергия тела при падении и т.п.
За наличие энергии денег не платят, по крайней мере в условиях развалившегося социализма.

Работа - реализованный полностью или частично потенциал, то бишь энергия переданная за единицу времени с учетом движения (передвижения, расстояния).
За приложенные усилия по перемещению шкафа без реализации сего в пространстве никто платить не станет.
Как ни странно физики ее тоже предпочитают измерять в джоулях 8(/> .

Как костоправ от судебки, попробуйте переложить, изложенный мой поток подсознания на условия образования дырчатых и вдавленных переломов черепа.

Буду с удовольствием и далее разлогольстововать на тему роли физики в физико-технике при активной заинтересованности (работе :)/> ) с Вашей стороны.

ЗЫ. в приведенной вами формуле импульса добавьте к скорости квадрат и я с Вами полностью соглашусь... получится энергия ;)/> .

#30 SLeonov Отправлено 06 Ноябрь 2008 - 14:27

  • team
  • 3 988 сообщений

Просмотр сообщенияVil (5.11.2008, 20:55) писал:

Энергия - потенциал, способность или попытка совершить работу.
...Работа - реализованный полностью или частично потенциал, то бишь энергия переданная за единицу времени с учетом движения (передвижения, расстояния).

Vil! озадачили, думать заставили. Джоули, кгс и кгсм, ньтоны... куча авторов и все как могут изгалются. Я в диссерах старательно (пишу честно) обходил эту тему, поскольку она реально очень скользкая, так как все оупирается в скрость и время соударения и как Вы выдали "потоком" в количестве переданной-воспринятой(погложенной) энергии.
Как бытовой костоправ от судебки (тут я сразу ограничиваю себя... а то за спиной мастер класс давит, знаете ли) думаю, что при формировании дырчатого перелома мы можем говорить о затраченной работе (наверное сюда хорошо бует применим импульс силы), а привдавленных переломах можно смело говорить про энергию и работу (тут они уравнялись).
P.S. простите за задержку в диалоге, я в отпуске и придаюсь активному отдыху с сетью, удочкой (и бог даст на этой неделе и с ружьем)



Сообщество русскоговорящих судебно-медицинских экспертов
Community of Russian-speaking forensic medical experts
© 2006-2017 Forens.ru