Механика композитных материалов 3 1979
..pdf14. Утевский Л. Е., Верховец А. П. Влияние особенностей межмолекулярного взаи модействия и конформации макромолекул на изменение структуры аморфных участков полимеров при ориентационном вытягивании. — Высокомолекулярные соединения.
Сер. Б, 1977, т. 19, № 3, с. 196—200. |
|
mechanischen |
15. Perepelkin К. Е. Beziehungzwischen der Struktur und einigen |
||
Eigenschaften von Faserstoffen vom Gesichtspunkt |
der Festkorperphysik. — Faser- |
|
forschung und Textiltechnik, 1971, Bd 22, N 4, S. 171— 186. |
|
|
Ленинградский филиал Всесоюзного научно-исследовательского |
Поступило в редакцию 04.05.78 |
|
и проектного института искусственного волокна |
Механика композитных материалов, |
|
с экспериментальным заводом |
||
|
1979, |
№ 3, с. 549-553 |
УДК 539.135:678.01
А. И. Алексеенко, Л. А. Файтельсон
ИЗМЕНЕНИЕ УЗЛА ИЗМЕРЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ РЕОГОНИОМЕТРА ВЕЙССЕНБЕРГА
Из серийно выпускаемых ротационных приборов, позволяющих измерять разности нормальных напряжений в расплавах и растворах полимеров при простом сдвиговом те чении и стационарном и нестационарном режимах деформирования в геометрии рабочего узла конус—плоскость и плоскость—плоскость, широкое распространение получил реогониометр Вейссенберга1. При работе с этим прибором, принципиальная схема кото рого показана на рис. 1, возникают трудности в измерениях разностей нормальных на пряжений при малых скоростях сдвига, связанные с необходимостью использо вать большие усиления для измерения малых перемещений измерительной пру жины. До 1970 г. прибор имел конструк цию системы измерения нормальной силы, изображенную на рис. 2—а.
Система |
работает |
по |
принципу |
|
|||
управления с обратной связью. Возник |
|
||||||
новение нормальной силы Р при сдвиго |
|
||||||
вом деформировании образца в рабочем |
|
||||||
зазоре вызывает сигнал рассогласования |
|
||||||
на выходе датчика сервосистемы 4. Этот |
|
||||||
сигнал усиливается и подается на серво |
|
||||||
мотор, который перемещает упор микро |
|
||||||
метрического винта 5 до тех пор, пока |
|
||||||
прогиб пружины 1, вызванный силой Р, |
|
||||||
не компенсируется и не исчезнет сигнал |
|
||||||
на выходе датчика сервосистемы 4. |
|
||||||
Плунжер 9, перемещаясь на величину, |
|
||||||
пропорциональную |
повороту |
микромет |
|
||||
рического винта 5 и перемещению конца |
|
||||||
пружины 1, вызывает сигнал на выходе |
|
||||||
датчика измерения нормальной силы 13, |
|
||||||
который |
усиливается |
и |
записывается. |
|
|||
В результате рабочий зазор между сме |
|
||||||
няемыми поверхностями 4, 5 (по рис. 1) |
|
||||||
остается постоянным, что обеспечивает в |
Рис. 1. Принципиальная схема прибора: 1 — тор- |
||||||
исследуемом |
образце |
материала задан |
|||||
ные условия |
деформирования |
и предох |
сион для измерения крутящего момента; 2 — ин |
||||
дуктивный датчик угла поворота торсиона; 3 — |
|||||||
раняет от |
ошибок, |
связанных |
с измене |
корпус воздушного подшипника; 4, 5 — сменя |
|||
емые поверхности; 6 — червячная пара привода; |
|||||||
нием зазора4. Источниками помех, кроме |
7 — пята вращающейся оси; 8 — сервосистема с |
||||||
датчиком измерения нормальной силы; 9 — пру |
|||||||
шумов в |
электронной |
системе |
усиления, |
жина; 10 — датчик сервосистемы. |
553
полиизобутилена П-200 в цетане при температуре 20°С; угол при вершине конуса |
1X2°, |
диаметр 50 мм), показаны на рис. 3—в. При масштабе R = 5 мкм на шкалу |
(что в |
четыре раза превышает масштаб, использованный в2) при полной релаксации напряже ний система возвращается в нулевое положение. Отсутствие колебаний сигнала нормаль ной силы в установившемся стационарном режиме при масштабе усиления R = 20 мкм на шкалу свидетельствует о большей разрешающей способности системы измерения нор мальных напряжений при оснащении прибора конструкцией узла по3.
СП И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы
1.The Weissenberg Rheogoniometer Instruction Manual, Model R 18, Sangamo Controls Ltd., Bognor Regis, England, 1967.
2.Weissenberg Rheogoniometer Model R 16 and R 18 improved Normal Force System, s. m. 1, Sangamo Controls Ltd., 1970.
3.Алексеенко А. И., Файтельсон Л. А. Устройство для измерения нормальных напря
жений к ротационному реогониометру Вейссенберга. Авт. свидетельство СССР
№587367. — Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки, 1978, № 1, с. 128.
4.Файтельсон Л. А., Алексеенко А. И. Нормальные напряжения при периодическом сдвиговом деформировании. — Механика полимеров, 1973, № 2, с. 321—328.
5. Meissner J. /. Modification of the Weissenberg rheogoniometer for measurement of transient rheological properties of molten polyethylene under shear. Comparison with
tensile data. — J. Appl. Polym. Sci., |
1972, vol. 16, N 11, p. 2877—2899. |
|
hohen |
|
6. Gleissle W., Reihert H. Kurzzeit Rotations-Rheometer zur Messung von |
||||
Schubund Normalspannungen bei |
groBen Schergefallen. — Rheol. Acta, 1973, vol. 12, |
|||
N 1, p. 77—81. |
|
|
|
|
Институт механики полимеров АН Латвийской ССР, |
Поступило в редакцию |
11.07.78 |
||
Рига |
|
Механика, композитных |
материалов, |
|
|
|
|||
|
|
1979, № |
3, с. |
553-556 |
МЕХАНИКА КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, 1979, № 3, с. 557—559
НОВЫЕ КНИГИ
РЕЦЕНЗИИ. АННОТАЦИИ
Георги Бранков. Основни въпроси на биомеханиката. София, 1978. 180 с. Г. И. Бранков. Основные вопросы биомеханики
В рецензируемой монографии впервые в мировой литературе предпринята по пытка охватить весь обширный круг во просов и проблем биомеханики. При этом автор стремился так подать материал, чтобы книга оказалась интересной и по лезной как для биологов и медиков, так и для механиков. Для характеристики основ ных положений биомеханики и целей книги целесообразнее всего, на наш взгляд, пре доставить слово самому автору:
<гВ последние годи понятие биомеха ника все чаще встречается в научной лите ратуре и оживленно обсуждается специа листами и учеными в различных областях науки. Некоторые ученые-механики отно сятся к этому новому научному направ лению достаточно осторожно, считая, что введение механики в эту область связано с большим риском и ведет чуть ли не к загрязнению «чистой» механики. Другие ученые считают, что биомеханика явля ется отраслью биологии, и определяют ее как раздел биофизики. Несмотря на эту дискуссию, многие ученые начинают ин тенсивно работать в этом новом интердис циплинарном направлении. Все новые и новые специалисты в различных областях науки (инженеры, математики, физики и др.) в тесном сотрудничестве с физиоло гами интенсивно развивают биомеханику в настоящее время. За сравнительно ко роткий период достигнуты значительные успехи в исследовании механических про цессов в живом организме. Выдвинуто много новых идей и фактов, а также на коплен значительный экспериментальный материал. Изучение живого организма ве дется на основе теоретических предвиде ний и гипотез и на основе эксперименталь ных исследований, обработанных с по мощью новейших методов математической статистики. Это привело к появлению ряда новых критериев физиологической деятельности отдельных органов и систем
идало возможность доказать новые кор реляционные зависимости. Перед творче скими коллективами, занимающимися проблемами биомеханики, открываются все более широкие перспективы в связи с внедрением последних достижений науки
итехники и в связи с использованием но вых достижений механики...
Биомеханика имеет свой предмет и свои методы исследования, так же как и об ласти применения. Исходя из диалектиче ского принципа единства материи в орга нической и неорганической природе, биомеханика оформляется в результате сложного взаимодействия двух наук —
механики и биологии — как новое интер дисциплинарное самостоятельное направ ление. Предмет ее исследования — меха ническое движение материи в живых организмах, в том числе и у человека. Механическая форма движения подчинена в организме главной биологической форме движения, которая качественно отлича ется от других форм движения и не су ществует вне их...
Предмет биомеханики включает в себя также изучение деятельности организма как функционального целого, при котором чисто механический подход к биологиче ским явлениям и процессам неприменим. Чрезвычайно сложный в функциональном и структурном отношении объект имеет самые различные связи и подвергается различного рода воздействиям, в резуль тате чего его описание крайне затрудни тельно и требует специфических экспери ментальных исследований от субмолеку лярного уровня до уровня организма.
Живые организмы подчиняются законо мерностям физики и механики, как и лю бое другое явление материального мира. На протяжении столетий наука обращала свое внимание на особенности организма животных и человека, разрабатывая от дельные вопросы биомеханики. Успехи многих знаменитых физиологов базиру ются на том, что они овладели методами механики и использовали их для объясне ния ряда явлений и закономерностей. В этом духе биомеханика, используя но вейшие достижения механики, изучает, с одной стороны, характеристики биопро цессов и свойства биоматериалов, а с дру гой — разрешает проблемы, связанные с возможностями человеческого организма в современную эпоху больших скоростей и ускорений при освоении Космоса и ис пользовании более совершенных транс портных средств передвижения в воздухе, в морях и океанах.
Представление о биологическом орга низме как целом связано с понятиями сис тема и теория систем. Система состоит из взаимодействующих подсистем. Главная задача при исследовании системы заключа ется в определении поведения всей сис темы путем исследования отдельных подсистем и основных принципов их взаи модействия. Механизмы отдельных подсис тем на молекулярном уровне и на макро уровне описываются механоматематическими моделями» (Г. Бранков. Основни въпроси на биомеханиката. Резюме на русск. яз., с. 170— 171).
557
Монография состоит из введения, два дцати двух глав и заключения. В конце дано резюме на русском и английском языках.
Впервых трех главах автор конспек тивно касается вопросов единства •мате рии, взаимодействия механики и биологии
иобсуждает предмет биомеханики.
Вчетвертой главе в сжатой форме из ложены основные понятия механики — пространство и время, координаты, движе ние, сила, инерция, работа, мощность,
энергия, вязкость, число Рейнольдса, за коны сохранения массы, количества дви жения, энергии и др.
Пятая глава посвящена вопросам меха нических моделей объектов (стержень, балка, оболочка), и, главным образом, мо делей свойств материалов. Приводятся мо дели Гука, Максвелла, Фойгта, Бюргерса и вязкоупругая пятипараметровая модель Бранкова.
После краткого обсуждения в шестой и седьмой главах вопросов моделирования сложной системы организма и различных воздействий на организм автор посвящает восьмую главу более подробному рас смотрению механических свойств биологи ческих тканей и жидкостей. Приводятся интересные данные о механических свойст вах кости, кровеносных сосудов, кожи, мускулов и даже нервов.
Краткие сведения о биологическом пове дении сердца, органов дыхания и слуха приводятся в девятой главе.
Наиболее обширными являются десятая и одиннадцатая главы монографии. В де сятой главе рассмотрены вопросы биодина мического поведения различных систем ор ганизма человека; дан подробный анализ биодинамического поведения сердечно-со судистой системы. В главе также рассмот рены вопросы течения крови в сосудах, причем кровь полагается гомогенной нью тоновской жидкостью, материал кровенос ного сосуда — изотропным, линейно-вязко упругим, движение — ламинарным. Об суждены вопросы формы сосуда и развития турбулентности, циркуляции в капиллярах, роли эритроцитов, пульсаций. В этой же главе дано математическое опи сание опорно-двигательной системы, об суждены вопросы работы мускулов, приво дятся суждения в этом плане в отношении вестибулярной, нервной и дыхательной систем.
В одиннадцатой главе рассмотрено влия ние механических воздействий на орга низм человека. Анализ воздействия вибра ции в автомобиле, вагоне, самолете, судне,
а также влияния ускорений проводится путем моделирования органов, частей тела человека и транспортных средств различ ными массами, различным образом соеди ненными разными упругими и упруговяз кими элементами.
Влияние гравитационного, электриче ского, магнитного, теплового, акустиче ского полей, влажности и других факто ров рассмотрены в двенадцатой—девятна дцатой главах. Эти вопросы, а также проб лемы теории управления биологическими системами и проблемы роботов, рассмот ренные в двадцатой и двадцать первой главах, даны в виде постановочных, с при ведением отдельных полученных резуль татов.
Последняя — двадцать вторая — глава касается некоторых методов эксперимен тального изучения биологических объектов (в основном тканей) и методов обработки экспериментальных результатов.
В конце монографии приводится обшир ный список использованной литературы.
В целом монография содержит исклю чительно богатый фактический материал, касающийся свойств и особенностей раз личных биологических материалов, биоло гического поведения органов, систем и ор ганизма в целом, протекающих в нем фи зиологических процессов, физиологических реакций организма на разного рода воздействия. Много места в книге зани мает рассмотрение различных механоматематических моделей. Автор не только де тально анализирует эти модели, но и ука зывает на необходимость их дальнейшего совершенствования по мере углубления ис следований.
В монографии изложено много ориги нальных, решенных лично автором и под его руководством, задач. Это — способы описания механического поведения сосу дов, влияния формы сосуда на поток, мо дель аорты в виде спирального тора, моделирование сердца как оболочки пере менной толщины из композиционного мате риала, механоматематическое моделиро вание активной мышцы, моделирование эритроцитов, задача действия вибрации на мозг и внутренние органы человека и др.
Наконец, монография содержит подроб ный обзор работ всех основных научных авторитетов мира данного направления.
Нет сомнения, что книга Г. И. Бранкова будет встречена с интересом в кругах на учной общественности и прежде всего ис следователями, работающими в области биомеханики.
В. А. Латишенко
Г. А. Тетере, Р. Б. Рикарде, В. Л. Нарусберг. Оптимизация оболочек из слоистых композитов. Рига, 1978. 240 с.
Особенности конструкций из современ ных композитных материалов — широкая свобода в выборе компонентов, структуры, анизотропии и неоднородности механиче ских свойств, широкий диапазон техноло
гических приемов и конструктивных форм — все это создает исключитель ные возможности для создания высоко эффективных и рациональных конструк ций, удовлетворяющих высоким эксплуа-
558
тационным требованиям. Здесь в исключи тельной степени проявляется единство ма териала, технологического процесса и соб ственно конструкции — единство, недо ступное при использовании традиционных конструкционных материалов. Все это де лает проектирование конструкций из композитных материалов особенно подхо дящим полем для применения современных методов оптимального и рационального проектирования.
Основополагающие результаты по тео рии оптимального проектирования оболо чек из композитных материалов были получены И. Ф. Образцовым, В. В. Василье вым, В. И. Королевым, Ю. Н. Немировским и др. Значительный вклад в эту об ласть был внесен также коллективом Института механики полимеров АН Лат вийской ССР. В этом коллективе был по ставлен и решен ряд новых задач и полу чен ряд результатов, представляющих ин терес для инженерной практики. Обзор этих результатов составляет содержание рецензируемой книги.
В книге рассматриваются постановки и методы решения задач оптимизации, в ко торых за целевую функцию принимается масса оболочки. Роль параметров оптими зации выполняют как структурные пара метры композита, так и конструктивные параметры оболочки при широком классе геометрических, структурных и эксплуата ционных ограничений. В число последних, наряду с условиями прочности, жесткости и устойчивости, включены ограничения на показатели надежности, собственные час тоты, критические времена и т. п. Постав ленные задачи решаются методами не линейного математического программиро вания. При этом значительное внимание уделяется выбору наиболее подходящих алгоритмов и их машинной реализации.
Книга состоит из восьми глав. Первые три главы носят вводный характер. В пер вой главе излагаются основные результаты механики однонаправленных волокнистых композитов и слоистых композитов. Да ется обзор методов вычисления характе ристик прочности и жесткости композита в зависимости от его структуры и от свойств компонентов. Во второй главе из ложены прямые задачи проектирования оболочек из композитных материалов. Главное внимание уделяется интересным для инженерных приложений задачам рас чета цилиндрических оболочек с вязкоуп ругим заполнителем. В третьей главе рас сматриваются простейшие задачи опти мального проектирования оболочек. На
примере задачи выбора оптимальных гео метрических размеров и упругих характе ристик ортотропной оболочки, нагружен ной статическими нагрузками, формулиру ется постановка и намечаются методы решения задач оптимального проектирова ния с учетом ограничений на прочность, жесткость и устойчивость. Делается пред варительное качественное заключение о свойствах оптимальных проектов.
Основное содержание книги составляют следующие три главы, посвященные опти мальному проектированию многослойных оболочек. В этих главах в основном рас сматриваются задачи об оптимизации ци линдрических оболочек, содержащих вяз коупругий заполнитель. Отдельно обсуж даются задачи оптимизации при ограниче ниях на устойчивость, при ограничениях на основную собственную частоту, а также при ограничениях на несколько собствен ных частот. Рассматривается задача опти мизации цилиндрической оболочки, обте каемой сверхзвуковым потоком газа. Ин терес представляют стохастические задачи оптимизации для оболочек со случайными начальными несовершенствами формы, а также со случайными характеристиками прочности. В этих задачах в качестве ес тественного ограничения выступает огра ничение на показатель надежности — ве роятность невыхода системы из области ограничений в течение установленного срока эксплуатации. Введение ограниче ния на показатель надежности обладает тем преимуществом, что позволяет объеди нить в себе большую часть разнородных ограничений на прочность, жесткость и устойчивость.
Последние две главы посвящены мате матическим и вычислительным аспектам оптимального проектирования. Здесь изла гаются некоторые эффективные алгоритмы для решения многоэкстремальных задач оптимизации, а также приводится прог рамма реализации метода проектируемых градиентов на языке ФОРТРАН. Обшир ный (164 названия) список литературы служит ценным дополнением к книге.
Оценивая книгу в целом, следует при знать ее весомым вкладом в литературу по механике композитных материалов. Она содержит ряд новых интересных постано вок задач оптимизации оболочек из компо зитных материалов. Публикация книги, несомненно, будет содействовать привле чению интереса механиков к этой важной для приложений области и к расширению фронта работ по теории и практике опти мального проектирования.
В. В. Болотин
МЕХАНИКА КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, 1979, № 3, с. 560—563
ХРОНИКА
II Всесоюзная конференция по проблемам биомеханики
По инициативе Научного совета АН
СССР по проблемам биомеханики, Акаде-, мии наук Латвийской ССР и Министер ства здравоохранения Латвийской ССР в Риге с 18 по 20 апреля 1979 г. была про ведена II Всесоюзная конференция по проблемам биомеханики.
Для представления на конференции Орг комитетом было отобрано 367 работ со-, ветских и 19 работ зарубежных ученых. Все работы были сгруппированы по 54 от дельным темам, по каждой из которых был представлен обзорный доклад. При' отборе Оргкомитет отдал предпочтениеработам, в которых рассматривались фун даментальные или практически важные прикладные проблемы биомеханики.
На первом пленарном заседании было заслушано четыре обзорных доклада. В до-ч кладе В. К. Калнберза рассматривались актуальные вопросы медицинской биоме ханики, связанные с применением компрес сионно-дистракционных аппаратов при ле чении деформаций костей, при остеосинтезе и восстановлении функций сустава. В до кладе В. И. Шумакова подробно анализи ровалось современное состояние разра ботки искусственного сердца, рассматри вались различные схемы его питания и управления, оценивались биомеханические свойства системы кровообращения для усовершенствования конструкции искусст венного сердца. Доклад Г. А. Любимова был посвящен новому быстро развивающе муся разделу биомеханики — механике дыхания. Были исследованы главные проблемы, связанные с разработкой эф фективной математической модели дыха ния, и оценивалось влияние механических свойств органов дыхания на биомеханику процесса дыхания. В докладе А. П. Гро мова излагались основные аспекты биоме ханики травм головы, оценивалось влия ние как механических, так и морфогеомет рических свойств черепа на характер его повреждений.
По фундаментальным проблемам био механики компактной костной ткани было представлено шесть обзорных докладов. В докладе И. В. Кнетса деформирование и разрушение компактной костной ткани рассматривались с точки зрения механики твердого деформируемого тела, оценива лась степень ее анизотропии и физической нелинейности, излагались вопросы вязкоупругого поведения костной ткани и ана лизировалась роль пьезоэлектрического эффекта в кости. Доклад Е. П. Подрушняка был посвящен общим вопросам ста рения костной ткани и связанным с этим процессом морфологическим и биомеха
ническим изменениям кости. В докладе Г. О. Пфафрода оценивалось влияние раз личного вида воздействий, в том числе по ниженного кровоснабжения, невесомости, радиационного облучения, на механиче ские свойства костной ткани человека и животных. В докладе С. С. Ткаченко рас сматривались актуальные вопросы образо вания костного регенерата при сращении перелома, оценивалось влияние электри ческой поляризации и локальной механи ческой вибрации на этот процесс, анализи ровалась степень изменения акустических и механических свойств кости при регене рации. Доклад А. К. Муйжулиса посвя щался сложным вопросам биомеханики при лечении переломов внутренним остео синтезом, оценке алло- и ксеногенных кост ных балок и стальных фиксаторов. В до кладе И. К. Вилки подробно рассматрива лись те биомеханические проблемы, кото рые возникают в период реабилитации. Они связаны с обучением правильной ходьбе, компенсацией двигательного де фекта и оптимизацией управления движе ниями.
По вопросам биомеханики эндопротези рования было представлено шесть обзор ных докладов. В докладе X. А. Янсона рассматривались общие биомеханические аспекты, связанные с эндопротезирова нием, и анализировалась возможность применения кристаллических диэлектриков как конструкционных биоматериалов для эндопротезов. В докладе Я. М. Шершера оценивались долговечность и прочность эндопротезов различных суставов. Доклад Я. Б. Куценка посвящался оценке распо ложения, формы и ориентации различных элементов кости в суставе посредством рентгенографии. В. С. Шаргородский в своем докладе проанализировал основные биомеханические принципы при лечении суставной патологии нижней конечности. Были рассмотрены такие актуальные проб лемы, как установление биомеханических критериев восстановления функций колен ного сустава в зависимости от способов пластики связочного аппарата и тазобед ренного сустава после артропластики. До клад Т. А. Ревенко был посвящен рассмот рению различных статодинамических пока зателей при ортопедических заболеваниях и травмах нижней конечности. Б. С. Ро зенштейн изложил общие биомеханические критерии стояния и ходьбы после эндопро тезирования коленного или тазобедрен ного суставов и дал оценку электриче ской активности мышц бедра после эндо протезирования коленного сустава по Сивашу.
560
По биомеханике позвоночника были прочитаны три обзорных доклада. В. Е. Райхинштейн представил обзор дан ных о деформировании и разрушении эле ментов позвоночника — позвонков, меж позвонковых дисков и оболочки спинного мозга. Был приведен анализ статики и динамики межпозвонковых дисков при воздействии на них различных нагрузок и оценивалась несущая способность позво ночного столба и позвонков человека. В докладе Я. Л. Цивьяна были представ лены результаты биомеханической оценки механогенеза позвоночника и обсуждены проблемы лечения его посттравматических и дегенеративных деформаций. Были пред ложены биомеханические критерии выбора оптимального варианта костной пластики позвоночника. Доклад В. Е. Беленького был посвящен вопросам биомеханики меха ногенеза и проблемам лечения сколиоза, в том числе биомеханическому обоснова нию операций на межпозвонковых дисках
ипозвонках при сколиозе.
Вдвух обзорных докладах были рас смотрены новые модели биологических систем и методы исследования в биомеха нике. А. С. Витензон изложил принципы физического моделирования элементов па тологической походки, представил модель электрического сопротивления костной ткани, оценил с точки зрения биомеханики повреждения позвоночника и рассмотрел функции стопы. В докладе Р. А. Гуревича рассматривались вопросы исследования биомеханических свойств нижних конеч ностей человека методами вибрационных испытаний и прозвучиванием ультра звуком, измерения давления между отлом ками кости, повышения информативности
статографических исследований, примене ния количественной электромиографии.
Один обзорный доклад касался общих вопросов биомеханики в зоологии. До кладчик — С. Ф. Манзий — подробно про анализировал особенности деформирова ния и разрушения костной ткани, связок и мышц животных, обратил внимание на особенности статолокомоции локомотор ного аппарата наземных позвоночных,^ оценил закономерности изменения струк туры костной ткани животных в онтоге незе.
По механике мягких биологических тка ней и их заместителей было представлено 10 докладов. Л. В. Никитин в своем инте ресном обзоре по механике скелетных мышц рассмотрел различные математиче ские модели мышцы, проанализировал де формацию мышцы в зависимости от ее ак тивации и оценил ее вязкоупругость. От дельно был обсужден вопрос об искусст венных мышцах. В докладе В. И. Во робьева были исследованы биомеханиче ские проблемы, связанные со структурой и механическими свойствами одного из ос новных компонентов биотканей — колла гена, в частности оценивалось влияние его структурной организации на механическое поведение коллагенового волокна. Доклад Ю. Ж. Саулгозиса был посвящен особен ностям деформирования кожи, склеры и
3 6 - 617
других видов мягких тканей, анализу влияния различных механических условий на регенерацию мягких биотканей. Р. П. Кикут рассмотрел биомеханику арте рий и ткани головного мозга, обращая особое внимание на тромбообразованпе в артериях головного мозга. В. В. Дзенис в своем докладе не только подробно проана лизировал особенности прохождения ульт развука в мягких биотканях, но и пред ставил интересные данные по применению ультразвука для характеристики коксартроза и переломов костей голени и бедра. В. А. Касьянов четко раскрыл особенности механического поведения крупных крове носных сосудов. Он изложил весьма об щие математические модели этих сосудов, описывающие их деформирование при различных видах механического воздейст вия и представил обширный эксперимен тальный материал. В докладе В. Я. Изакова дан анализ общих проблем механики миокарда, в частности описано математи ческое моделирование сокращения мио карда, вязкоупругое поведение сердечной мышцы, механические свойства стенки же лудочков сердца. Интересный доклад Н. Б. Добровой посвящался практически важным проблемам исследования особен ностей механического поведения клапанов сердца и создания их протезов; была дана интегральная оценка гидродинамических показателей клапанов и проанализирована динамика их работы. Доклад Б. А. Пурипи был посвящен вопросам подбора за менителей кровеносных сосудов; она рас смотрела возможность применения ауто
тканей, ксенотрансплантатов и синтетиче ских протезов для замещения пораженных сосудов. В докладе И. А. Мовшовнча и Н. С. Гаврюшенко оценивалась роль воздействия агрессивной биосреды на механические свойства различных полимер ных имплантатов; авторы привели матема тическую модель разрушения имплантатов в биосреде, дали оценку прочностных и ан тифрикционных свойствбиоинертных тер мопластов для эндопротезов суставов.
По механическим свойствам биологи ческих жидкостей и проблемам биомассообмена было представлено пять докладов. В. А. Левтов подробно проанализировал особенности агрегации и ориентации эри троцитов, сопоставил вязкость крови здо ровых и больных людей, оценил влияние добавок на показатели динамики кровооб ращения и рассмотрел течение синовии через капилляр при различных скоростях сдвига. Доклад В. М. Зайко посвящался вопросам гидродинамики кровообращения. Было детально рассмотрено численное мо делирование движения крови в полостях с нерегулярной геометрией и в трубе с де формирующейся стенкой и представлены экспериментальные данные о течении в ве нозном русле. Проблемы биомеханики микроциркуляции были освещены в до кладе С. А. Регирера; он дал подробный обзор современного состояния проблемы н проанализировал ряд вопросов, таких, как математическое моделирование миогенноактнвного кровеносного сосуда, изучение
561
Изометрического сокращения гладкой мышцы, моделирование сосудистого то нуса. Доклад М. А. Ханина был посвящен вопросам моделирования сосудистого русла и оценке периферического сопротив ления сосудов. В. Н. Акимов проанализи ровал проблемы, связанные с экстракор поральным биомассообменом, главным об разом — с искусственным кровообраще нием.
По вопросам биомеханики движений че ловека и животных было представлено 12 докладов. В. В. Белецкий в своем докладе изложил новые принципы моделирования двуногой ходьбы, рассмотрел управление инерционной ноги в фазе переноса и пара метрическую оптимизацию двуногой ходьбы. Доклад Е. А. Девянина был по священ проблемам моделирования шести ногой ходьбы, в нем также оценивалось распределение усилий в ногах шагающего аппарата, анализировалось применение дальномера для управления шагающего робота при движении по сложной мест ности и был представлен макет интеграль ного шагающего аппарата. В докладе М. В. Кудрявцева были изложены ре зультаты экспериментального исследова ния локомоций человека и животных, дана оценка динамики движений с помощью специального измерительно-вычислитель ного комплекса и рассмотрено распределе ние опорных реакций в системе типа экзо скелетон. Доклад А. Е. Кобринского был посвящен биомеханике рабочих движе ний — вопросам о максимально переноси мых нагрузках на тело человека, пользую щегося предохранительным поясом мон тажника, о мобильности руки человека, о совершенствовании точностных действий у подростков при обучении. В. М. Зациорский рассмотрел проблемы биомеханиче ского анализа локомоций человека и дал оценку радиоизотопного метода определе ния биомеханических характеристик сег ментов тела человека. В. К. Бальсевич в своем докладе дал оценку внешней и внут ренней детерминации параметров разви тия локомоторных систем в онтогенезе че ловека и характеристику интегральных критериев оценки уровня достижения цели в спортивных движениях. Доклад А. Н. Лапутина посвящался проблемам разработки технических средств формирования движе ний, в том числе автоматизированному управлению при обучении двигательной подготовке спортсменов. И. М. Козлов рассмотрел особенности мышечной дея тельности при различных спортивных дви жениях. И. П. Ратов дал четкую формули ровку принципов управления движениями спортсменов, обсудил спектральный ана лиз движений и моделирование процессов управления движениями биомеханических звеньев человека. Доклад В. Т. Назарова был посвящен вопросам синтеза спортив ных движений и вибростимуляции мышц при подготовке спортсменов. Ф. К. Агашин изложил вопросы волновой биомеханики и дал оценку тренировке на биомеханиче
ских станках. В докладе польского уче ного г). Марыняка были рассмотрены об щие проблемы математического моделиро вания в биомеханике движений, в част ности были приведены данные расчета динамических свойств человека, прыгаю щего с закрытым парашютом.
Пять докладов было посвящено вопро сам биомеханики протезирования. Ю. В. Ку рочкин изложил биомеханические аспекты стояния и ходьбы в норме и при различ ных патологических отклонениях, пред ставил биомеханические критерии эффек тивности оперативного лечения детей с врожденным вывихом бедра, проанализи ровал особенности статики и кинематики больных с компрессионными переломами позвоночника. Доклад В. И. Филатова ка сался вопросов кинематики как верхней конечности, так и ее протеза; автор изло жил теоретические предпосылки для раз работки систем управления многофункцио нальными протезами рук и дал оценку ис пользования кинепластического туннеля в системе управления ими. В докладе И. А. Менделевича были обсуждены биомеха нические аспекты создания конструкции протезов и измерительных устройств, в том числе пути нормализации функцио нальных свойств коленного узла протеза бедра и вопросы обкатки сочленяющихся поверхностей как способ упрочнения сус тава. Доклад В. А. Бердникова посвящался вопросам протезирования после ампута ции нижних конечностей и анализу биоме ханических схем построения протеза. И. Ш. Морейнис рассмотрел вопросы ста тики и кинематики человека после проте зирования, дал оценку устойчивости ортоградной позы человека в норме и на про тезе, исследовал влияние нормализации положения ОЦМ на результат протезиро вания.
В конце работы конференции были про ведены заседания всех пяти секций Науч ного совета АН СССР по проблемам био механики, где были обсуждены итоги кон ференции и высказаны предложения по улучшению работы конференции в бу дущем.
На заключительном пленарном заседа нии председатель секции биомеханики процессов управления и регулирования биологических систем д-р мед. наук В. С. Гурфинкель, председатель секции биомеханики биологических материалов и систем д-р техн. наук И. В. Кнетс, предсе датель секции медицинской биомеханики чл.-кор. АМН СССР В. К. Калнберз, пред седатель секции биомеханики заменителей биологических тканей, органов и систем д-р мед. наук В. И. Филатов и председа тель секции спортивной биомеханики д-р пед. наук В. Т. Назаров дали краткую оценку представленных работ по темати кам их секций. Было принято решение о более широком развертывании исследова ний по главным направлениям биомеха ники.
И. В. Кнетс
562