5 курс / Хирургия детская / Повреждения_грудной_клетки_тупыми_предметами_биомеханика,_диагностика

ПРИЛОЖЕНИЕ

1. Конкретные примеры построения эпюр силовых фак­ торов вдол ь ребра в различных вариантах нагружения.

В качестве образца возьмем реальное - 6-е ребро. Рассмотрим 4 варианта

одностороннего (ударного) внешнего воздействия на это ребро в различных на­ правлениях ( рис. 1.1.)

При математическом обосновании силового расчета ребра принималось, что внешняя нагрузка Р в общем случае направлена под произвольным углом к плоскости реберной дуги и в координатах расчетной схемы раскладывается на со­ ставляющие Рх, Ру и Pz.

При анализе выбранных вариантов внешнего воздействия примем, что травмирующая сила направлена таким образом, что ее составляющие плоскости реберной дуги действуют по нормали к ребру. В этом случае составляющие внеш­ него воздействия Рх и Ру связаны между собой соотношениями

где г - вектор внешнего воздействия в плоскости реоернои дуги.

а - угол между касательной к реберной дуге и осью, соединяющей грудину с позвоночником.

Подставляя уравнения 33 и 34 в систему уравнений 3-8, получаем систему

уравнений для определения опорных реакций для выбранных вариантов внешних воздействий.

Интерпретация геометрических и силовых параметров изложена в поясне­ ниях к рис. 1.1

Геометрию реального ребра сложно описать в виде геометрических уравне­ нии, поэтому, для упрощения эпюр силовых факторов необходимо выбрать на ка­ ждом участке реберной дуги (участки Г-Р и Р-П) несколько сечений, определить в этих сечениях геометрические параметры и рассчитать численные значения сило- |ых факторов. Учитывая геометрическую плавность ребра, для получения нспре-

рывных эпюр силовых факторов достаточно провести через соответствующие точ­ ки на графиках лекальные кривые.

При силовом расчете, в данном примере, реберную дугу разбивают на 10 равных участков (рис. 1.1).

Результаты расчета приведены в таблицах 1-11.

При силовом расчете необходимо обратить внимание на тот факт, что точка приложения внешней нагрузки является особой точкой, в которой могут быть скачки на эпюрах сил и переломы на эпюрах моментов. В расчетах эпюр принята система единиц измерения:

размеры - в см; силы - кг ( при этом внешняя сила Р также имеет размерность " кг "); моменты - кгсм.

Рис. 1.1 .Геометрия конкретного ребра.

Таблица 1

Геометрические параметры сечения реберной дуги

при расчете эпюр силовых факторов

Таблица 2

Геометрические параметры сечений, в которых приложена внешняя нагрузка

а= 15 см L- 15см

Таблица 3

Внешние нагрузки и реакции опор

Примечание: I. Величины внешних сил и реакций даны коэффициентами от сил Р

иР ,

2.Таблица рассчитана по формулам 33-40.

Таблица 4

Силовые факторы в сечениях реберной дуги в координат ах расчетной модели Вариант нагружения 1

Примечание: Таблица рассчитана по формуле 9-И4

Таблица 5

Силовые факторы в сечениях реберной дуги в координатах расчетной модели Вариант нагружения 2

Примечание: Таблица рассчитана по формулам 9 - Я 4

Таблица 6

Силовые факторы в сечениях реберной дуги в координатах расчетной модели Вариант нагружения 3