SU775663A1 - Visco-elastic body mechanical model - Google Patents
Visco-elastic body mechanical model Download PDFInfo
- Publication number
- SU775663A1 SU775663A1 SU762340972A SU2340972A SU775663A1 SU 775663 A1 SU775663 A1 SU 775663A1 SU 762340972 A SU762340972 A SU 762340972A SU 2340972 A SU2340972 A SU 2340972A SU 775663 A1 SU775663 A1 SU 775663A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- model
- properties
- elastic
- viscous
- blood
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Description
Изобретение относится к средствам моделирования физико-механических свойств вязкоупругих сред и может быть применено для изучения свойств биологических жидкостей, свойства которых изменяются во времени вследствие ферментативных реакций: В частности, предлагаемая модель может использоваться в качестве модели свертывающейся крови.The invention relates to means for modeling the physico-mechanical properties of viscoelastic media and can be used to study the properties of biological fluids whose properties change over time due to enzymatic reactions: In particular, the proposed model can be used as a model of coagulating blood.
Известна механическая модель вязкоупругого тела, включающая параллельно соединенные модели вязкого и упругого тел, элемент приложения напряжения сдвига [ 1 ]. Модель используется для исследования физико-механических свойств вязкоупругих сред — органических гелеобразных соединений. 15 A known mechanical model of a viscoelastic body, including parallel-connected models of viscous and elastic bodies, an element of the application of shear stress [1]. The model is used to study the physico-mechanical properties of viscoelastic media - organic gel-like compounds. fifteen
Недостатком известной модели является непригодность ее в качестве модели тел, свойства которых изменяются во времени от вязких к упругим, т.е. при перераспределении соотношения этих свойств, как, например, в процессе м свертывания крови. Кровь в результате протекающих в ней ферментативных реакций претерпевает изменение реологических свойств от вязких свойств жидкой крови (суспензия: диспер2 сионная среда - плазма, дисперсионная среда, дисперсная фаза — форменные элементы) к упругим свойствам фибриноцитарной структуры сгустка (объемная эластичная структура полимера тромбина). Промежуточная фаза свертывания характеризуется гелеобразным состоянием, в котором проявляются и вязкие, и упругие деформационные свойства с переменным соотношением. Таким образом, известная модель (модель Кальвина) может имитировать поведение свертывающейся крови в промежуточной фазе свертывания, но не моделирует начальных и конечных свойств крови. Кроме того, модель Кальвина не отражает динамики перехода свойств, что весьма важно при исследовании свертываемости крови в условиях невоспроизводимости опыта, например, in virto, невозмож ность остановить процесс свертывания на интересующей стадии подтверждает необходимость модели для исследования физико-механических свойств крови.A disadvantage of the known model is its unsuitability as a model of bodies whose properties change in time from viscous to elastic, i.e. ratio in the redistribution of these properties, such as, for example, in the process of blood coagulation m. Blood as a result of enzymatic reactions occurring in it undergoes a change in rheological properties from the viscous properties of liquid blood (suspension: dispersion medium — plasma, dispersion medium, dispersed phase — shaped elements) to the elastic properties of the fibrinocyte structure of the clot (bulk elastic structure of the thrombin polymer). The intermediate phase of coagulation is characterized by a gel-like state in which both viscous and elastic deformation properties with a variable ratio are manifested. Thus, the well-known model (Calvin's model) can imitate the behavior of coagulating blood in the intermediate phase of coagulation, but does not simulate the initial and final properties of blood. In addition, the Calvin model does not reflect the dynamics of the transition of properties, which is very important in the study of blood coagulability under conditions of irreproducibility of experience, for example, in virto, the inability to stop the coagulation process at the stage of interest confirms the need for the model to study the physicomechanical properties of blood.
Цель изобретения — обеспечение возможности изучения структурно-механических свойств неоднородных систем с перераспределяющимися во времени вязкими и упругими свойствами.The purpose of the invention is the ability to study the structural and mechanical properties of heterogeneous systems with redistributable in time viscous and elastic properties.
С этой целью вязкий и упругий элементы связаны соединяющей их траверсой шарнирно^ на траверсе установлен с возможностью воз- 5 вратно-поступательного перемещения по ней ползун, снабженный шарниром.For this purpose, the viscous and elastic elements associated crosspiece connecting them pivotally ^ on the traverse is mounted to WHO-5 VRÁTNA-translational movement of the slide therein, provided with a hinge.
Благодаря предложенной конструкции механическая модель позволяет изучать физико-механические свойства свертывающейся крови, моделируя ее на любой стадии свертывания путем перемещения точки приложения' напряжения сдвига между упругими и вязкими элементами.Thanks to the proposed design, the mechanical model allows one to study the physicomechanical properties of blood coagulation, modeling it at any stage of coagulation by moving the point of application of shear stress between elastic and viscous elements.
На чертеже изображена кинематическая схема предлагаемой механической модели вязкоуп- 15 руг ого тела.The drawing shows a kinematic scheme of the proposed mechanical model 15 vyazkoup- pyr th body.
Моделирующая упругое тело пружина 1 и поршневая пара 2, которая моделирует вязкую среду, являются элементами, составляющими противоположные звенья замкнутого четырех- ?0 звенника. Соединяющая упругий элемент I и вязкий элемент 2 со стороны приложения напряжения Р сдвига траверса 3 сочленена с элементами 1 и 2 шарнирами, а на траверсе подвижно укреплен ползун 4. Ползун 4 снабжен шар- 25 ниром 5, который является элементом приложения напряжения Р сдвига.Spring 1 simulating an elastic body and piston pair 2, which models a viscous medium, are the elements that make up the opposite links of a closed four- ? 0 link. The connecting elastic element I and the viscous element 2 from the side of the application of the shear stress P of the crosshead 3 are jointed with the elements 1 and 2 by the hinges, and the slider 4 is movably fixed on the crosshead. The slider 4 is provided with a ball- 2 5 nir 5, which is an element of the application of shear stress P.
Работу модели рассмотрим на примере исследования процесса свертывания, когда исходные и 1 пропорционально соотношению плеч. В фиксированном промежточном положении ползуна деформационные свойства модели описываются уравнением вязкоупругого тела Кельвина:We will consider the work of the model as an example of studying the coagulation process when the initial and 1 are proportional to the ratio of the shoulders. In the fixed intermediate position of the slider, the deformation properties of the model are described by the equation of the Kelvin viscoelastic body:
_ ci£ р - Е- ’ где ς, - величина деформации._ ci £ p - E- ’where ς, is the strain value.
В левом крайнем положении ползуна 4 при совпадении направления Р с осью пружины 1 - работает только звено упругости и модель представляет собой упругое тело, описываемое законом Гука:In the left extreme position of the slider 4, when the direction P coincides with the axis of the spring 1, only the elastic link works and the model is an elastic body described by Hooke's law:
Р = Ε·ε,P = Ε
При непрерывном перемещении ползуна для моделирования непрерывного процесса сверты вания вид:With continuous movement of the slider to simulate a continuous rolling process, view:
I окончатепьное уравнение модели примет где к - текущее значение плеча от направления действия Р до оси вязкого элемента 2. Моделирование свертывания крови в динамике при возмущающих воздействиях x(t) и противодействующих регулирующих воздействиях х' (t) осуществляют перемещением ползуна по закону k = f [x(t) + x'(t)J.The final equation of the model I will take where k is the current value of the shoulder from the direction of action P to the axis of the viscous element 2. Modeling of blood coagulation in dynamics under disturbing influences x (t) and opposing regulatory influences x '(t) is carried out by moving the slider according to the law k = f [x (t) + x '(t) J.
данные для моделирования получают в результате испытаний крови в коагулометре и тромбоэпастометре. На основании измеренных начальной вязкости пробы (по показателю гематокрита в коагулометре) и максимальной прочности сгустка (по максимальной упругости и тромбоэластометре) устанавливают соответствующие значения вязкости η для вязкого элемента 2 и упругости Е для упругого элемента 1 (использованная проба крови не восстанавливается и условия свертывания в натуре не воспроизводятся) .data for modeling are obtained as a result of blood tests in a coagulometer and thromboepastometer. Based on the measured initial viscosity of the sample (according to the hematocrit in the coagulometer) and maximum clot strength (according to maximum elasticity and thromboelastometer), the corresponding values of viscosity η for viscous element 2 and elasticity E for elastic element 1 are established (the used blood sample is not restored and the coagulation conditions in nature are not reproduced).
Действия с моделью начинают с исходного положения ползуна 4, когда направление напряжения Р совпадает с осью элемента 2 (т.е. крайнее правое положение). В этом положении плечо между напряжением Р и вертикальной осью элемента 2 равно нулю, а плечо между Р и осыо упругог® элемента 1 равно длине траверсы 3 — L. Поэтому действие Р будет направлено на деформацию вязкого звена 2 и повеление модели, ее деформационные свойства подчиняются закону Ньютона:Actions with the model begin from the initial position of the slider 4, when the direction of the voltage P coincides with the axis of the element 2 (i.e., the extreme right position). In this position, the shoulder between the stress P and the vertical axis of the element 2 is zero, and the shoulder between P and the axis of the elastic® element 1 is equal to the length of the beam 3 - L. Therefore, the action of P will be directed to the deformation of the viscous link 2 and the command of the model, its deformation properties obey Newton's law:
где dB/d^ — скорость деформации.where dB / d ^ is the strain rate.
При перемещении ползуна 4 влево длина траверсы 3 делится им на два плеча, через которые напряжение Р передается элементам 2When moving the slider 4 to the left, the length of the beam 3 is divided by two arms, through which the voltage P is transmitted to the elements 2
Таким образом, предложенная модель позволяет исследовать процесс свертывания крови как в динамике при переходе состояния тела от жидкого к упругому через гелеобразное, так и при заданном соотношении вязких и упругих 35 свойств в статике, как . бы в остановленном на интересующей стадии процесса.Thus, the proposed model allows us to study the process of blood coagulation both in dynamics during the transition of a body state from liquid to elastic through gel-like, and for a given ratio of viscous and elastic 35 properties in statics, like. would be stopped at the stage of the process of interest.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762340972A SU775663A1 (en) | 1976-03-29 | 1976-03-29 | Visco-elastic body mechanical model |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762340972A SU775663A1 (en) | 1976-03-29 | 1976-03-29 | Visco-elastic body mechanical model |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU775663A1 true SU775663A1 (en) | 1980-10-30 |
Family
ID=20654541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762340972A SU775663A1 (en) | 1976-03-29 | 1976-03-29 | Visco-elastic body mechanical model |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU775663A1 (en) |
-
1976
- 1976-03-29 SU SU762340972A patent/SU775663A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gnan et al. | In silico synthesis of microgel particles | |
Keshavarz et al. | Nonlinear viscoelasticity and generalized failure criterion for polymer gels | |
da Silva et al. | A compendium of contact force models inspired by Hunt and Crossley's cornerstone work | |
Mow | The role of lubrication in biomechanical joints | |
EP1696838B1 (en) | Method and system to extend testing through integration of measured responses with virtual models | |
EP3297792B1 (en) | Control and regulation of actuators of a robot by taking into consideration ambient contacts | |
Niu et al. | Neuromorphic meets neuromechanics, part I: the methodology and implementation | |
SU775663A1 (en) | Visco-elastic body mechanical model | |
CN109044352B (en) | Method for determining artificial intelligence input variable for predicting human body joint moment | |
Mensink et al. | Wetting of polymer brushes by polymeric nanodroplets | |
CN106493721A (en) | Joint of robot Hydraulic servo drive mechanism | |
EP2674314A3 (en) | Transfer element for a motor vehicle | |
Zakaria et al. | Spasticity mathematical modelling in compliance with modified ashworth scale and modified tardieu scales | |
Fatahian et al. | A review on rheology of non-newtonian properties of blood | |
Kim et al. | Generalized rate-and-state model linking rheology and soft matter tribology | |
SU777669A1 (en) | Viscoelastic body model | |
CN103440423B (en) | A kind of for measuring the model of physiological loads effect hypozygal cartilage mechanical property | |
Takeoka et al. | Transparent and Mechanically High-Performance Soft Materials Consisting of Colloidal Building Blocks | |
Montgomery et al. | Adaptive Neural Decoder for Prosthetic Hand Control | |
Ito et al. | Red blood cell deformability upon continuous or repetitive loadings | |
Fregin | Development of methods for high-throughput viscoelastic analysis for suspension as well as adherent cells | |
Coombes | From periodic travelling waves to travelling fronts in the spike–diffuse–spike model of dendritic waves | |
Lacombe et al. | A 3-Dimensional Dynamics Model For Generating Tracked Vehicle Seismic Signals | |
Gennisson | Rheological Model‐based Methods for Estimating Tissue Viscoelasticity | |
Sfondrini et al. | Influence of joint roughness on discontinuity shear strength |