Моделирование упругого стержня на примере позвоночника — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
Строка 2: Строка 2:
 
Вильчевская Е.Н.
 
Вильчевская Е.Н.
 
== Введение ==  
 
== Введение ==  
 +
В работе рассматривается частный случай гибкого стержня – позвоночник человека. Грамотная нагрузка позвоночника важна как в детстве – при большой гибкости и постоянных изменениях размеров позвоночника, так и в дальнейшем, когда приходится выбирать что носить – рюкзак или сумку, или при экстремальных нагрузках в походах.
 +
В дальнейшем результаты работы позволят составить общую теорию по оптимальной нагрузке позвоночника. А так же могут послужить подсказкой к оптимальной нагрузке гибких стержней в целом.
 +
Так же данная тема позволяет мне продемонстрировать умение строить математические модели, что является целью моего обучения в бакалавриате по данной специальности.
 +
Целью данной работы является возможность доказать, что правильная нагрузка на позвоночник может существенно снизить его деформации. Я рассчитала деформации и изгибы сечений стержня для наиболее часто встречающихся параметров.
  
 
== Цели ==  
 
== Цели ==  
*
+
* Смоделировать нагрузки на стержень
 
+
* Рассчитать численно силы, действующие на позвоночник
*
+
* Составить формулы для векторов деформации и изгиба позвоночника
 +
* Выявить зависимость деформаций и изгиба позвоночника в зависимости от управляющих параметров
  
 
== Постановка задачи: Модель ==
 
== Постановка задачи: Модель ==
*
+
* Нагрузка от лямок передается по абсолютно упругим пружинам – мышцам в виде распределенной нагрузки на позвоночник
*
+
* Точечные силы и моменты от сил, действующих на ребра и на таз
*
+
* Распределенная сила, действующая в позвоночнике в результате давления рюкзака на позвоночник
  
 
== Постановка задачи: Уравнения ==
 
== Постановка задачи: Уравнения ==
*
+
* Уравнения статики
 +
<sub>_</sub>N'
  
 
== Постановка задачи: Модельное уравнение ==
 
== Постановка задачи: Модельное уравнение ==

Версия 12:00, 30 ноября 2015

Руководитель

Вильчевская Е.Н.

Введение

В работе рассматривается частный случай гибкого стержня – позвоночник человека. Грамотная нагрузка позвоночника важна как в детстве – при большой гибкости и постоянных изменениях размеров позвоночника, так и в дальнейшем, когда приходится выбирать что носить – рюкзак или сумку, или при экстремальных нагрузках в походах. В дальнейшем результаты работы позволят составить общую теорию по оптимальной нагрузке позвоночника. А так же могут послужить подсказкой к оптимальной нагрузке гибких стержней в целом. Так же данная тема позволяет мне продемонстрировать умение строить математические модели, что является целью моего обучения в бакалавриате по данной специальности. Целью данной работы является возможность доказать, что правильная нагрузка на позвоночник может существенно снизить его деформации. Я рассчитала деформации и изгибы сечений стержня для наиболее часто встречающихся параметров.

Цели

  • Смоделировать нагрузки на стержень
  • Рассчитать численно силы, действующие на позвоночник
  • Составить формулы для векторов деформации и изгиба позвоночника
  • Выявить зависимость деформаций и изгиба позвоночника в зависимости от управляющих параметров

Постановка задачи: Модель

  • Нагрузка от лямок передается по абсолютно упругим пружинам – мышцам в виде распределенной нагрузки на позвоночник
  • Точечные силы и моменты от сил, действующих на ребра и на таз
  • Распределенная сила, действующая в позвоночнике в результате давления рюкзака на позвоночник

Постановка задачи: Уравнения

  • Уравнения статики

_N'

Постановка задачи: Модельное уравнение

Точное решение

Численное исследование

Визуализация и анализ результатов

Выводы

Список литературы

1.

2.

3.

4.