Как описать и рассчитать воздействие ударяющего объекта?

В моей лаборатории изучается физиология ударных повреждений биологических тканей. Я использую пневматический цилиндр, чтобы нанести повреждение биологическому образцу, а затем оценить молекулярные и физиологические изменения в этой ткани. Это первый шаг в попытке понять патофизиологию черепно-мозговой травмы. Итак, у меня есть масса внутренних движущихся компонентов цилиндра (шток и корпус поршня = 25 граммов) и скорость этих движущихся компонентов (назовем ее 10 м/с). У меня также есть образец и цилиндр, настроенные таким образом, чтобы общее смещение составляло 5 мм. Образец находится на пенопластовой подушке. Часть этого смещения представлена ​​сжатием образца, но по большей части образец быстро ускоряется и замедляется благодаря этому смещению на 5 мм.

В большей части соответствующей литературы просто сообщается о скорости удара. Однако я достаточно хорошо разбираюсь в физике, чтобы понимать, что скорость — это всего лишь одна часть физики удара. Итак, мои вопросы:

  1. В просторечии можно спросить, какая сила воздействует на ткань. Но, возможно, это не правильный термин. Как лучше всего обозначить воздействие цилиндра на ткань? Верна ли Сила? Будет ли это кинетическая энергия? Я просто пытаюсь найти наиболее информативное/точное описание воздействия цилиндра на ткань.

  2. Тогда как мне рассчитать это (что бы это ни было: сила, КЭ, ...)?

Я думаю, что в криминалистике принято использовать кинетическую энергию, когда речь идет о травме. К е "=" 1 2 м в 2 Я думаю, что этот тип ткани по сравнению с повреждением уже имеет общие тесты и критерии для характеристики, поскольку площадь поверхности, тип ткани, скорость и масса играют роль в моделировании любого события, которое вы пытаетесь воспроизвести.
Энергия, выделяемая на единицу объема, или энергия, выделяемая на единицу массы, вероятно, являются правильным способом думать об этом. Обратите внимание, что плотность энергии (Дж/м 3 ) и давление (Н/м 2 ) имеют те же единицы измерения.
Пиковое напряжение ткани было бы конечной целью при описании ситуации.

Ответы (1)

Если вас интересует механическое повреждение сразу после удара, а не восстановление, вас интересует то, что ощущается локально в масштабе одной клетки, например

Тогда величины, которые вы, возможно, захотите вычислить, также будут локальными: например, энергия, рассеиваемая в ткани на единицу объема. Энергия, рассеиваемая в образце, представляет собой кинетическую энергию поршневой системы в момент удара за вычетом энергии, поглощаемой прокладкой из пеноматериала. Сначала вы должны измерить, сколько материала поглощается прокладкой из пенопласта. Самый простой способ — настроить вашу поршневую систему таким образом, чтобы добиться такой же деформации прокладки из пенопласта без образца сверху.

Эта энергия представляет собой полную энергию, которую образец должен рассеять, но динамика, скорее всего, также будет играть роль, скорость рассеивания энергии, вероятно, имеет значение.

Как описать и рассчитать воздействие ударяющего объекта?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v