ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ У КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА И ЛОСЕЙ ПРИ ИСПЫТАНИИ НА ИЗГИБ ПЯСТНОЙ КОСТИ
Методика и методика исследования
В представленной работе были проведены исследования пястных трубчатых костей крупного рогатого скота и лосей, методом испытания на изгиб, с помощью прессовальной машины (ПМ-3).
Материалом при проведении исследования служили: прессовальная машина (ПМ-3), а также диафизы пястных костей взрослых животных (18 месяцев) крупного рогатого скота (n = 6) и лосей (n = 6), длиной 10 см. у данных образцов предварительно производилось измерение внешнего (продольного и поперечного) и внутреннего (продольного и поперечного) диаметров, радиуса толщины компактного слоя (рис. 1). Всего было происследовано 24 диафиза пястной кости, из них 12 диафизов крупного рогатого скота и 12 диафизов лосей.
Рис. 1. Схема проведения метрики диафизов пястных костей
Методика исследования основана на определении максимальных физических пределов биоматериала двух видов животных в сравнительном аспекте.
Метод испытания на изгиб
При испытании на изгиб образец (диафиз пястной кости) укладывали концами на две опоры, а в середине производили нагружение (использовался цельный металлический цилиндр, диаметром 3 см). О сопротивлении биоматериала судили по величине прогиба исследуемого образца (рис. 2) [1; 2; 3].
При испытании образцов пястной кости на изгиб в одной зоне происходит сжатие продольных волокон коллагена, в другой зоне растяжение. Нагрузку при проведении исследования увеличивали постепенно медленным поворачиванием винта на прессовальной машине. Общее время затраченное от начала воздействия нагрузки, до ее окончания составило в среднем для диафизов крупного рогатого скота 12-15 секунд, а для диафизов лосей 20-26 секунд. Полученные цифровые данные по окончании всего комплекса измерений, а также завершения испытания на сжатие были внесены в соответствующие геометрические формулы для осуществления всей последовательности расчетов, необходимых при анализе свойств: твердости и эластичности [3; 4; 5]:
Между зонами сжатия и растяжения расположен нейтральный слой, волокна которого не подвергались деформации, то есть их длина не изменялась. Из рис. 2 видно, что чем больше волокна расположены от нейтрального слоя, тем большую деформацию они испытывали. Из этого следует, что при изгибе в поперечных сечениях диафиза пястной кости под действием внутренних сил возникли нормальные напряжения сжатия и растяжения, величина которых зависела от положения рассматриваемых точек в сечении. Наибольшие напряжения возникали в двух зонах: сжатия и растяжения. В зоне расположенной на нейтральной оси, напряжения были равны нулю.
Рис. 2. Схема проведения испытания образцов на изгиб
Результаты исследования
Результаты исследования пястной трубчатой кости на изгиб у крупного рогатого скота и лосей в возрасте 18 месяцев (М ± m)
|
Номер исследования |
Параметры исследования |
Вид животного |
||||
|
Крупный рогатый скот (n = 6) |
Лоси (n = 6) |
|||||
|
1 |
Общие: диаметр, см: |
|||||
|
2 |
Наружный |
Внутренний |
продольный |
поперечный |
продольный |
поперечный |
|
3 |
продольный |
продольный |
3,5 ± 1,15* |
2,1 ± 0,83* |
2,7 ± 0,85* |
1,6 ± 0,53* |
|
4 |
поперечнеый |
поперечнеый |
4,5 ± 1,34* |
2,4 ± 1,07* |
3,0 ± 1,06* |
1,7 ± 0,65* |
|
5 |
Толщина компакты, см |
7,6 ± 1,12* |
1,1 ± 0,95* |
|||
|
6 |
Кольцевое сечение, см |
0,77 ± 0,177 ** |
0,875 ± 0,114** |
0,62 ± 0,086** |
0,56 ± 0,072** |
|
|
7 |
Момент инерции, см⁴ |
0,71±0,085** |
13,32 ± 0,547** |
2,28 ± 0,110** |
3,64 ± 0,131** |
|
|
8 |
Момент сопротивления, см³ |
0,85 ± 0,034** |
6,0 ± 0,421** |
1,7 ± 0,092** |
2,43 ± 0,124** |
|
|
9 |
Поперечное сечение круга, см |
1,2 ± 0,032** |
2,26 ± 0,047** |
1,35 ± 0,021** |
1,50 ± 0,024** |
|
|
10 |
Площадь поперечного сечения, см² |
3,46 ± 0,056** |
9,61 ± 0,117** |
2,0 ± 0,020** |
2,26 ± 0,022** |
|
|
11 |
Нормальная напряженность, кПа |
19,09 ± 0,179** |
80,0 ± 0,338** |
|||
|
12 |
Максимальная напряженность в сечении, кПа |
1,7 ± 0,012** |
0,24 ± 0,015** |
1,7 ± 0,008** |
1,2 ± 0,006** |
|
|
13 |
Изгибающий момент, Н·м |
1450 ± 215 |
28750 ± 324 |
|||
Примечание: * - при Р ≤ 0,05; ** - при Р ≤ 0,001
Выводы
1. Время воздействия нагрузки на диафиз пястной кости при проведении испытания на изгиб у крупного рогатого скота в 1,6-1,7 раза ниже, чем у лосей, это свидетельствует о более плотном компактном слое.
2. Угол скола пястной кости при испытании на изгиб у крупного рогатого скота составляет 30, у лосей - 55.
3. Показатели нормальной напряженности, изгибающего момента, у лосей от 4, до 20 раз превышают таковые показатели у крупного рогатого скота, что служит фактическим подтверждением высшей степени преобладания свойства твердости, компактной части костной ткани, у лосей, над свойством эластичности, в соотношении 8:1, у крупного рогатого скота также твердость костной ткани превышает эластичность, но только в соотношении 2:1.
Список литературы
- Биргер И.А., Мавлютов Р.Р. Сопротивление материалов. - М.: Наука, 1986. - С. 560.
- Ицкович Г.М. Сопротивление материалов. - М.: Высшая школа, 1998. - С. 367.
- Ицкович Г.М., Минин Л.С., Винокуров А.И. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов: учеб. пособие для вузов / под ред. Л.С. Минина. - М.: Высшая школа, 1999. - С. 592.
- Писаренко Г.С. и др. Сопротивление материалов. - Киев: Вища школа. Головное изд-во. 1979. - С. 696.
- Тимошенко С.П., Гере Дж. Механика материалов. - М.: Мир, 1976. - С. 669.
Статья в формате PDF
103 KB...
27 04 2024 5:40:32
Статья в формате PDF
97 KB...
26 04 2024 22:59:41
Статья в формате PDF
84 KB...
25 04 2024 2:20:56
Статья в формате PDF
112 KB...
24 04 2024 22:13:49
Статья в формате PDF
88 KB...
23 04 2024 20:41:44
Статья в формате PDF
111 KB...
22 04 2024 12:54:30
Статья в формате PDF
117 KB...
21 04 2024 2:52:41
В статье говорится о видах парадействий в языке и исследованиях невербальных элементов в языкознании.
...
20 04 2024 0:24:27
Выявлены особенности распределения элементов в системе породы-почвы в результате почвообразовательного процесса в горно-лесных бурых почвах.
...
18 04 2024 21:31:55
Статья в формате PDF
113 KB...
17 04 2024 17:52:36
Статья в формате PDF
348 KB...
15 04 2024 21:15:44
В настоящей статье представлена многокритериальная математическая модель организации личностно-ориентированного обучения учащихся. Построена экстремальная модель на языке теории гиперграфов.
...
14 04 2024 17:54:20
Статья в формате PDF
108 KB...
13 04 2024 4:34:16
Статья в формате PDF
116 KB...
11 04 2024 10:24:41
Статья в формате PDF
115 KB...
10 04 2024 5:52:22
Статья в формате PDF
106 KB...
09 04 2024 6:52:15
По материалам геоботанических исследований растительного покрова на отвалах горных пород Кузнецкого угольного бассейна проведен таксономический анализ флористических списков трех стадий восстановительной сукцессии. Определены зональные особенности сукцессионных процессов. Установлены наиболее активные виды с высокими показателями встречаемости.
...
08 04 2024 4:40:12
Статья в формате PDF
113 KB...
07 04 2024 20:38:49
Статья в формате PDF
306 KB...
05 04 2024 20:41:14
Статья в формате PDF
114 KB...
04 04 2024 18:14:35
Статья в формате PDF
125 KB...
03 04 2024 7:13:36
Рассматриваются вопросы локального термодинамического равновесия растворов при фазовых переходах в многолетнемерзлых горных породах. Предложен способ расчета понижения температуры замерзания раствора и с учетом взаимодействия в ней ионов растворенного вещества. Получен критерий существования утойчивости термодинамического равновесия раствора при фазовых переходах.
...
02 04 2024 13:33:58
Статья в формате PDF
90 KB...
01 04 2024 11:27:41
Статья в формате PDF
253 KB...
31 03 2024 23:23:47
Статья в формате PDF
284 KB...
29 03 2024 7:31:59
Статья в формате PDF
118 KB...
28 03 2024 14:31:43
Статья в формате PDF
244 KB...
27 03 2024 20:55:31
Статья в формате PDF
120 KB...
25 03 2024 2:43:18
Статья в формате PDF
109 KB...
24 03 2024 4:16:24
Статья в формате PDF
101 KB...
23 03 2024 8:57:43
Статья в формате PDF
109 KB...
22 03 2024 19:30:59
Статья в формате PDF
103 KB...
20 03 2024 15:58:50
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
