АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Характеристика методов исследования

Способность защититься от удара зависит от мастерства спортсмена [79, 86], а достоверность возникновения повреждений зависит от скоростно-силовых характеристик удара, а также механической и функциональной прочности биологических материалов - тканей ЗЧА [84; 87; 116; 117].

Вопрос испытания на прочность биологических тканей при травмирующей нагрузке, как правило, решается путем физического моделирования предполагаемых условий возникновения травм с использованием био или антропоморфных манекенов. Однако, инструментальная оценка контактных сил и деформаций усложненные тем, что на бюманекенах сложно добиться удовлетворительной фиксации динамических датчиков. Что касается антропоморфных манекенов, то их существующие модификации неплохо моделируют геометрию тела человека, в частности, определенного исследуемого участка, однако лишь отдаленно отвечают живым тканям тела по своим биомеханическим характеристикам [41, 42, 54, 86].

Характерной чертой биологических конструкций является сложность их геометрии и внутренней структуры, которая значительно осложняет эксперементальные исследования и анализ. Биологические материалы, как правило, работают в условиях значительных деформаций и имеют достаточно не линейные характеристики. Поэтому, анализ параметров локальной нагрузки следует решать расчетным путем, хотя, следует отметить, что в общем случае соударение упруго-пластичних тел сложной формы (боксерская перчатка - ткани нижней трети лица) - одна из самых сложных задач теоретической механики [111, 118, 119].

Среди работ докомпъютерной эры следует отметить монографию Г.П.Соснина [12], в которой с помощью вычислительных методов механики и сопротивления материалов теоретически обоснованы методы ортопедического лечения деформаций ЗЧА и основы способов конструирования протезов.

Современный уровень развития биомеханики, как науки, позволяет решить вышеуказанные вопросы с позиций анализа тканей и конструкций на прочность с помощью "глубокого биомеханического анализа".

С использованием такого современного метода математического моделирования, как метод конечного элемента (МКЭ) [103,123,124]. Под глубоким биомеханическим анализом следует понимать выявление и анализ напряженно деформированного состояния (НДС) в любом участке ЗЧА, которая нас интересует.

Под воздействием механических действий (естественных или искусственных) в биологических тканях, органах и системах появляется механическое движение, распространяются волны, возникают деформации и напряжения. Физиологическая реакция на эти факторы зависит от механических свойств биологических тканей [55, 58, 85]. Как изменяются эти реакции и свойства в тканях значимы для профилактики, защиты от травмирующей действия механических сил, потому что травма - это, в первую очередь, нарушение прочности тканей. В данном случае МКЭ допускает определения действующих напряжений и деформаций в каждом элементе рассмотренной системы - ЗЧА, с последующем сравнением их с известными в литературе разрушительными напряжениями и деформациями.

Построение конечной элементной модели плоской или объемной - процесс достаточно длительный и кропотливый. Точность всех построений зависит от качества и объема начальной числовой информации о параметрах строения необходимого объекта и его механических характеристик. В модель включаются все структурные составляющие поэтапно, с последующей разбивкой на конечные элементы. После разбивки каждый элемент модели получает свой номер. Конечные элементы образуют узлы. Зная топографию каждого элемента, пользователь может вывести на экран монитора любой фрагмент модели, а затем рассматривать необходимый фрагмент из соответствующей точки, в необходимом масштабе. Программа с помощью, которой построена и анализируется модель, записывает в протокол решение задачи перемещения каждого узла по трём координатам: напряжения нормальные и касательные, главные напряжения и напряжения по Мизесу в каждой узловой точке и в середине каждого элемента. Такой объем информации невозможно разместить даже в многотомном научном отчете.

Изменения в модель можно вносить в зависимости от получения новых данных о параметрах строения составные и их механических характеристик в каждом конкретном случае [57, 59, 60].

Использование компьютерных технологий имеют ряд преимуществ над эксперементами на манекенех или человеке. Исследование влияния динамической нагрузки на ЗЧС во время пропущенного спортсменом удара, мы будем проводить, используя именно этот метод.

Дата добавления: 2015-11-26 | Просмотры: 364 | Нарушение авторских прав