Měření zatížení protéz dolních končetin tenzometrickou soupravou.

Prezentace na téma: "Měření zatížení protéz dolních končetin tenzometrickou soupravou."— Transkript prezentace:

1 Měření zatížení protéz dolních končetin tenzometrickou soupravou.
Poděkování: Tato experimentální úloha vznikla za podpory Evropského sociálního fondu v rámci realizace projektu: „Modernizace výukových postupů a zvýšení praktických dovedností a návyků studentů oboru Biomedicínský technik“ (CZ.1.07/2.2.00/ ) Ing. Patrik Kutílek, Ph.D.

2 Měření zatížení protéz dolních končetin tenzometrickou soupravou.
Cíl úlohy Určete velikost napětí a deformace pro průřez mezikruží protetické náhrady zatížené na tlak pro různé velikosti zatěžujících sil. Nalezněte velikost napětí a deformace pro průřez mezikruží protetické náhrady zatížené na ohyb pro různé velikosti ohybového momentu. Nalezněte velikost napětí, zatěžovací síly (a Youngův modul pružnosti v tahu) pro tkaný proužek oválného průřezu

3 Pro studium deformace materiálu používáme křivku závislosti mezi napětím a deformací, tzv. pracovní diagram. Z diagramu zjistíme, že závislost mezi napětím a relativním prodloužením má několik oblastí, v nichž dochází v látce ke změnám.

4 V oblasti od 0 do u, tzv. oblasti „meze úměrnosti“, je závislost lineární a platí v ní Hookeův zákon. Překročením meze úměrnosti se dostáváme do oblasti mezi u a y, která již není lineární. Veličinu y nazýváme „mez pružnosti“, která u některých materiálů splývá s mezí úměrnosti. Dalším zvyšováním napětí se dostáváme do oblasti ohraničené hodnotou y a k. Veličinu k nazýváme „mez kluzu (průtažnosti)“. V oblasti y až k dochází již k tečení materiálu. Další růst napětí je provázen výrazným zmenšováním průřezu, až se dostaneme do bodu p, nazývaným „mez pevnosti“.

5 Příprava vzorku pro měření závislosti mezi napětím a deformací, tzv
Příprava vzorku pro měření závislosti mezi napětím a deformací, tzv. pracovní diagram.

6 Pro namáhání tahem/tlakem z Hookeova zákona víme, že napětí od normálové síly je:
Pro normálové namáhání víme také, že: Schéma zapojení tenzometrů pro měření tahu/tlaku.

7 Výpočet namáhání dle způsobu zapojení tensometrů - tah-tlak

8 Velikost normálového napětí od ohybového momentu je určena vztahem:
kde Wo je průřezový modul v ohybu pro kruhový průřez: pro mezikruží

9 Schéma zapojení tenzometrů pro měření ohybu
Tenzometrická měřicí stanici eDAQ lite pro měření deformace od tahu/tlaku a ohybu

10 Výběr zapojení tenzometrů a výpočet hledaného napětí od ohybového momentu dle změřeného přetvoření tenzometru