Szok mechaniczny – Wikipedia

Prawo ruchowe z dwoma wstrząsami: początek wstrząsu i szoku hamowania. Krzywa położenia nie jest pochodna, krzywa prędkości ma nieciągłości, a krzywa przyspieszenia pików Dirac.

Solidne jest modelowane przez dwa sztywne ciała połączone sprężyną. Początkowo pole prędkości jest jednolite (górny obraz). Kolizja na lewej części (obraz dolny) powoduje czasową nieciągłość ogólnej prędkości, ale także przestrzenną nieciągłość pola prędkości (bezwładność prawej części) generującą falę uderzeniową.

Fala kompresyjna wynikająca z szoku.

Jest Wstrząs mechaniczny Gdy wektor prędkości ma nagłe zmienność, co tworzy diety przejściowe w rozważanym systemie. Zasadniczo odpowiada występowaniu zderzenia między dwoma ciałami.

W modelu niezmiennego stałego stałego odpowiada to nieciągłości wektora prędkości (funkcja Heavisidal), która prowadzi do nieskończonej wartości przyspieszenia, w postaci DIRAC. Zgodnie z podstawową zasadą dynamiki szok odpowiada również szczytowi Dirac („nieskończoności”) siły lub momentu obrotowego.

W praktyce zmienność prędkości nie jest natychmiastowa; Na przykład w wypadku między dwoma samochodami uważa się, że opóźnienie trwa około 0,1 S . Przyspieszenie, a zatem siła lub moment obrotowy, a zatem przejmuje gotowe wartości, ale potencjalnie bardzo ważne, jeśli zaangażowane prędkości i bezwładności są ważne. Może to generować nieodwracalne uszkodzenia materialne (łamanie części) i obrażenia, które mogą prowadzić do śmierci. Szoki z niską prędkością i niską liczbą bezwładności ogólnie nie stanowią problemu (na przykład gra w piłkę).

Musimy odróżnić dyskontowanie wstrząsu prędkości-od wstrząsania-dyskontinowości przyspieszenia (drżenie).

Elastyczny wstrząs dwóch obiektów jest dość prosty do opisania:
Rzeczywiście, ożywione przez ich początkowe prędkości do wykluczenia jakiejkolwiek innej siły zewnętrznej,
Dwa obiekty wymieniają ilość ruchu (= iloczyn masy i prędkości), energia kinetyczna (= ¹⁄₂ × masa × prędkość ² ) Zachowanie globalne.
Mówimy o szoku sprężystym (czasem niewłaściwie nazywanym twardym wstrząsem), jeśli nie ma absorpcji energii, aw tym przypadku każda masa zaczyna się od nowej prędkości lub wstrząsu nieelastycznego (lub wstrząsu miękkiego), jeśli dwa obiekty wiążą się podczas wstrząsu do wstrząsu do Formuj tylko jedną solidną animowaną przez nową prędkość.

Jeśli chodzi o deformacje cierpiące przez organy wchodzące w kolizję, należy założyć energię deformacyjną.

Rodzaje wstrząsów są bardzo zróżnicowane: kolizje, perkusja, upadki (podczas obsługi), fale uderzeniowe (powiązane z wybuchami lub trzęsieniami ziemi), itp.

Szoki przez większość czasu odpowiadają zderzeniu, ale nie są systematyczne. Rzeczywiście, każde działanie mechaniczne brutalnie zmieniające się intensywność jest źródłem nieciągłości przyspieszenia. Może to być na przykład:

• Pole elektromagnetyczne pojawiające się lub znikające (otwierasz lub zamykasz obwód zasilania cewki);
• kontakt z płynem, takim jak katastroficzne gorzkie lub danie podczas nurkowania;
• krzywki z jasnym kątem: istnieje już kontakt z Pebble/Cam, więc bez zderzenia ściśle mówiąc, chociaż możemy rozważyć, że kamyk kolizuje z pochyloną częścią krzywki;
• akcji kabla, takiego jak nagłe start -wciągarki lub działanie liny trzymającej upadek alpinisty;
• o hamowaniu awaryjnym maszyny: jakaś maszyna mechaniczna musi zatrzymać się w bardzo krótkim czasie (zazwyczaj mniej niż sekunda), prędkość reakcji zapobiegającej uszkodzeniu ciała lub jej pogorszenie, na przykład w przypadku osoby, która zostanie złapana w mechanizmie; Części mechanizmu podlegają szoku;
• Nagła zmienność ciśnienia; Na przykład w przypadku oddechu bomby ciało (obiekt lub żywa) podlega nagłej nadciśnienia z boku eksplozji, podczas gdy przeciwna strona pozostaje pod ciśnieniem atmosferycznym, różnica tych dwóch powoduje a siła, która może obniżyć lub napędzać obiekt ( podmuch wtórny); A gdy szczyt ciśnienia trafia na obiekt, różnica między ciśnieniem zewnętrznym a ciśnieniem wewnętrznym może również powodować uszkodzenie ( podmuch podstawowy) ;
• nagłej zmienności przepływu płynu, takiego jak otwarcie lub brutalne zamknięcie kranu; Mówimy o Ram.

Jeśli wstrząs wynika z działania kontaktowego, wówczas części ciała daleko od strefy kontaktowej zachowują ich początkową prędkość, zgodnie z zasadą bezwładności. Strefa kontaktowa idzie do innej prędkości niż reszta ciała, więc jesteśmy w obecności zlokalizowanego deformacji. Powoduje to utworzenie fali kompresji, która rozprzestrzeni przyspieszenie, dopóki ciało nie będzie znowu równowagi, to znaczy, dopóki wszystkie punkty nie przejdą do nowej prędkości.

Konieczne jest rozróżnienie dwóch rodzajów szkód: uszkodzenia związane z działaniami kontaktowymi i uszkodzenie związane z przyspieszeniem.

Szok jest brutalnym przyspieszeniem, koniecznie istnieje nagły działanie mechaniczne. Jeśli chodzi o działanie kontaktowe, to działanie może samodzielnie powodować obrażenia. Uszkodzenie to są w dużej mierze powiązane z ciśnieniem kontaktowym; Jednym ze sposobów zmniejszenia tego uszkodzenia jest zwiększenie powierzchni styku. W ten sposób unika się ożywionych kąty na korzyść skorupy lub zaokrąglania; Samochody są teraz zaprojektowane tak, aby mieć zaokrąglone kształty, aby zmniejszyć uszkodzenia pieszych i dwupokołowych.

Przyspieszenie tworzy dynamiczne pole sił, które mogą powodować obrażenia. Na przykład podczas wypadku samochodowego nagłe spowolnienie może powodować łzy narządów.

Amortyzacja wstrząsu ogólnie obejmuje dwie części:

• Elastyczna część, która powoduje wydłużenie czasu przejścia między prędkościami, a tym samym zmniejszenie wartości przyspieszenia;
  Możemy zaakceptować upadek trampoliny, czas trwania oddzielający początek kontaktu i anulowanie prędkości (niski poziom) wynosi około 0,2 S , znacznie większy niż okres zatrzymania, kiedy wskakujesz na twardą glebę
• część rozpraszania energii, która ma na celu uniknięcie efektu odbicia;
  Są to na ogół zjawiska tarcia, często tarcie płynne, lepkość, czasem nieodwracalne zjawiska deformacji: deformacja plastikowa pomieszczenia (na przykład deformacja podwozia samochodu w przypadku zderzenia) lub pęknięcie (na przykład sztywna piana a Hełm dwukołowy, który pochłania szok podczas odstraszania).

Na przykład liny stosowane w wspinaczce są tak zwane „dynamiczne” struny, wydłużając około 20% podczas upadku, a zatem zmniejszając wartość przyspieszenia, a tym samym uszkodzenie wspinacza. Dywany przeznaczone do odbioru upadku praktyk sportowych (skok, gimnastyka, tatami) są kolejnym przykładem elastycznej amortyzacji; Grube piankowe dywany mają również rozpraszanie (przejście powietrza przez pory).

Zrozumienie mechanizmów obrażeń podczas wypadku znacznie zmieniło samochody w pewnym sensie lepszego tłumienia. W ten sposób przeszliśmy od bardzo sztywnych pojazdów, a zatem mając bardzo niskie tłumienie, do pojazdów, których blachy „zakręca” podczas wstrząsu w celu rozproszenia energii. Zderzak, wcześniej masywny, stał się prostą plastikową skorupą, która ma unikać pasków i ochrona pieszych. Podczas wypadku samochodowego pas bezpieczeństwa ma na celu uniknięcie kolizji osoby i kabiny (lub ziemi w przypadku wyrzucania). Uszkodzenie jest następnie ograniczone do skutków działań kontaktowych paska (uraz paska: oparzenia, złamania oceny) i opóźnienie (udar królika, łzawienie narządów wewnętrznych, wstrząs mózgu na skrzynce czaszki) – o ile deformacja samochodu pozostaje umiarkowana. Ponadto deformacja plastikowa arkusza i elastyczne odkształcenie paska zmniejszają przyspieszenie cierpiące przez ciało.

Nagłe warianty drogowe (gniazda kur, czarnoskóce, osła tył) powodują wstrząsy. Opony i zawiesiny pozwalają amortyzować te szoku, zarówno dla komfortu pasażerów, ale szczególnie w celu utrzymania dobrego kontaktu z drogą. Elastyczna część jest zapewniana przez kompresję opon i sprężyn, a rozproszona część jest zapewniana przez amortyzatory.

Absorbery wstrząsu: Alphagel, Betigel.

Mechaniczne zachowanie materiałów stałych zależy w dużej mierze od temperatury t i prędkości deformacji

. W zależności od warunków materiału i wstrząsu materiał może mieć zachowanie plastyczne, lepkie lub kruche, z innym trybem rozpraszania energii:

Gdy prędkość deformacji jest bardzo wysoka, zwykle gdy ważna jest prędkość względna dwóch ciał, materiały ogólnie przechodzą przez kruche pole, a głównym trybem rozpraszania jest pęknięcie. Następnie mówimy o wpływie.

Powiązane artykuły [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]