Основы биореологии

Основные задачи реологии: Основные задачи реологии: 1. Нахождение зависимости деформации от напряжения, где под напряжением следует понимать величину, определяемую отношением силы упругости, возникающей в деформированном теле к его площади сечения. 2. Изменение деформации тела со временем при постоянном напряжении (текучесть материала). 3. Изменение напряжения в материале со временем при постоянной деформации (релаксация напряжения).

Основные понятия Деформация изменение размеров или формы тела под действием внешней нагрузки. В зависимости от точки приложения и направления действия силы выделяют следующие виды деформации: растяжение, сжатие, кручение, сдвиг, изгиб. Упругая деформация деформация, которая исчезает после снятия внешней нагрузки (т.е. тело полностью восстанавливает форму и размеры). Пластическая деформация деформация, которая не исчезает после снятия внешней нагрузки (т.е. тело не восстанавливает форму и размеры).

Величины, количественно характеризующие деформацию растяжения (сжатия)

Упругая деформация Физической моделью упругой деформации является пружина. Математической моделью упругой деформации является закон Гука, в котором коэффициент пропорциональности характеризует упругие свойства материала.

Пластическая деформация Физической моделью пластической деформации является движение поршня с отверстиями в цилиндре с вязкой жидкостью. Математической моделью пластической деформации является закон Ньютона, в котором коэффициентом пропорциональности является вязкость материала. η – вязкость жидкости

Изменение реологических параметров пластически деформируемого тела со временем

Вязко-упругая необратимая деформация Физической моделью данной деформации является модель Максвелла, в которой пружина и поршень соединены между собой последовательно. Математическая модель получена из предположения, что общая деформация складывается из деформации упругого и вязкого элементов тела.

Изменение реологических параметров модели Максвелла со временем Релаксация напряжения – уменьшение первоначально возникшего напряжения σ 0 с течением времени при постоянной относительной деформации

Вязко-упругая обратимая деформация Физической моделью данной деформации является модель Кельвина - Фойхта, состоящая из параллельно соединенных чисто упругого и чисто вязкого элементов. Математическая модель получена из условия, что общее напряжение, приложенное к телу, будет равно сумме напряжений на вязком и упругом элементах.

Изменение реологических параметров модели Фойхта со временем Ползучесть – изменение длины тела не мгновенно, а во времени под действием постоянной приложенной силы (σ=const)