Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Механика композитных материалов 3 1979

..pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
11.04 Mб
Скачать

14. 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. 170171).

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