2.17. Механикалық жүйелер элементтердің серпімді модулін анықтау

Буындарды деформациялануды есепке алып, бір варианттардан қарап шығамыз.

Аяқ буындарын екі компонентті композит деп санаймыз. Бір компонентте сүйектің серпімді модулі, басқасыда – шеміршек кездеменің серпімді модулі бар.

Буындардың тиімді модуль формуласын Фойхта схемасы бойынша есептейміз:

(2.92)

Мұндағы - Юнг модулі - сүйек үшін, - шеміршек кездеменің 1-ші буыны үшін; - сүйектің концентрация көлемі ) , шеміршек кездеме ) .

Рейсс схемасын қолданамыз:

(2.93)

Шын мәнде Юнг модулі i буыны төменгі (Рейсса) және жоғарғы (Фойхта)

шекара аралығында жатыр:

. (2.94)

Тығыздық модулін Хилл формуласы арқылы есептейміз

. (2.95)

Алған мәндерін динамика теңдеулерге (2.64)-(2.75) қоямыз.

Қозғалыста механикалық жүйелер буындардың деформациялары кішкентай деп санаймыз. Бұл жағдай адамның қозғалыстарын модельдейтін биомеханкалық жүйе моделі үшін әділ. Сүйектер қозғалу кезінде шекті жүктемелерді және түбегейлі деформацияларды (1%- дан көп емес) [61] сынамайды. Буын сызықты емес те бола алады. Бірақ та егер деформацияны барлық буынға бөліп берсек, олар кішкентай болады.