comportamiento mecanico tejidos biologicos

8/18/2019 Comportamiento mecanico tejidos biologicos

1/31

EQUIPO DOCENTE BIOMECÁNICAAÑO ACADÉMICO 2013

Klgo. Gustavo Jiménez.Klgo. James Sepúlveda.Klgo. Patricio Puebla.

Cátedra Sesión (7 - 8) Biomecánica I:

“Solicitación, Deformación e Introducción Análsis delcomportamiento mecánico de los Tejidos Biológicos”.


2/31

El análisis mecánico en el cuerpo humanorequiere del conocimiento de las características

vectoriales de tensión muscular, inserciones,pesos segmentaros y ubicación de los CGrespectivos.

Estática


3/31

Ecuaciones de Equilibrio

Aplicadas para investigar fuerzas musculares yarticulares implicadas sobre y alrededor de las

articulaciones en las distintas posturas

En general, estas incógnitas corresponden a

las magnitudes de las fuerzas de reacción

articular y tensiones musculares


4/31

PRINCIPIOS DE LA ESTÁTICA

Un cuerpo sometido a una fuerza:

1.Movimiento (MUA)

2.Movimiento (MUR)

3.Movimiento Rotacional o Eq. rotacional (T=0)

4.Equilibrio Estático5.Equilibrio Dinámico


5/31

Estática

Cuando un objeto es sometido a una fuerza netaexterna puede

Trasladarse en dirección de esa fuerza neta.

Rotar en la dirección del torque neto


6/31

Deformación

Si un objeto es sometido a fuerzasexternas que están en equilibrio estático,

provocara cambios locales en el objetofenómeno que se denomina deformación.


7/31

Este cambio depende de:


8/31

¿Cómo distinguir las fuerzas?

Observación de tendencia para deformar elcuerpo

Tensión (alargamiento) Compresión (acortamiento)

Cizalla ( // a superficie sentido opuesto)

Flexión(inclinación cóncavo convexo)

Torsión (rotación sentido opuesto)


9/31


10/31

Los tejidos vivos puede responder en formadistinta a diferentes configuraciones de carga(Anisotropía)

Las propiedades mecánicas se establecen através del análisis de la tensiónsometiéndolos a varios tipos de carga


11/31

En un cuerpo en equilibrio:

La fuerza externa es igual a la interna, esta se

distribuye en un área conocida, por lo tanto laintensidad de esta fuerza distribuida en cadaunidad de área se conoce como Solicitación. Se

denomina con la letraσ

(Sigma) a lassolicitaciones normales o axiales.

σ : F

A

SOLICITACIÓN


12/31

Solicitación

1. Solicitaciones que tiende a elongar:Solicitación Ténsiles

2. Solicitación que tienden acortar: SolicitaciónCompresivas

3. Solicitación tiende a angular segmentosSolicitación de Cizalla


13/31

Solicitación Normal

Secciones individuales en equilibrio (acción-reacción)


14/31

La unidad de medida de la solicitación esNewton/Metro cuadrado N/m2,

También conocida como Pascal (Pa)

SISTEMA INTERNACIONAL


15/31

Deformación normal y de cizalla

Alargamiento, medida del grado de deformación

del tejido Una deformación normal se define como el

grado de cambio (+) ó (–) de la longitud respectode la original

Se designa con la letra ε


16/31

Solicitación Normal


17/31

Solicitación

de Cizalla


18/31

Solicitación de Cizalla

Para todas las descripciones se asume que lafuerza en cizalla es uniforme en un área A .

τ = F/A


19/31

Diagramas de Solicitación Deformación

Región elástica

Región elástica

Falla o fracturade material

Punto de quiebre(yield point)

Punto de falla(failure point)

Deformación

S o l i c i t a c i

ó n


20/31

Deformaciones elásticas y

plásticas

Comportamiento del

material linealmenteelástico

Diagrama desolicitación de un

material bajo cargastensiles


21/31

Elasticidad

Capacidad de un material para recuperar su formay tamaño original al eliminar la carga aplicada

La pendiente del diagrama solicitacióndeformación se llama móduloelástico o de Young, comúnmente denominadocomo E.


22/31

Elasticidad

La relación para la solicitación deformaciónpara un material linealmente elástico es:

σ = E x ε

Tensión = Módulo elástico deformación


23/31

Plasticidad

La plasticidad implica deformacionespermanentes.

Los materiales pueden tener

deformaciones plásticas trasdeformaciones elásticas, si sonsobrepasados los límites elásticos


24/31

Visco elasticidad

Características de un material que poseepropiedades tanto de sólido como de fluido

Un sólido se deforma hasta cierto punto

Un fluido presenta una deformación continua


25/31

Visco elasticidad


26/31

Propiedades de los Materiales

Se puede establecer las características dedeformación de distintas estructuras analizando

las variables estudiadas. Para eso nosbasamos en diagramas de solicitación – deformación


27/31



28/31



29/31

Ejemplo 1:

Si sometemos 2 cuerpos a un mismo nivel de

solicitación axial . Y en el análisis se apreciaque el cuerpo A posee un mayor modulo deYoung que el B. ¿ Cual de los 2 cuerpos es masresistente a la deformación?


30/31

Ejemplo 2En la siguiente curva

¿Cual de los materiales es mas resistente?

Deformación

Solicitación

A

B


31/31

Estructuras biológicas

comportamiento mecanico tejidos biologicos

Documents