Introducción a la biomecánica: terminología básica y conceptos

Introducción a la biomecánica: terminología básica y conceptos

1. Objectivo : mejorar el conocimiento del

2. Rama de la Bioingeniería e ing Biomédica

   • Diseñar, evaluar, manufacturar
   • Principios de Estática: Analizar la magnitud y la naturaleza de las fuerzas implicadas en las articulaciones y los músculos
   • Principios de Dinámica: Descripción de movimiento, análisis de la marcha y el movimiento segmentario y aplicaciones en la mécanica deportiva
   • Principios de la Mécanica de Fluidos: Investigar el flujo aéreo del y la lubricación articular

3. Áreas

   • Experimentales: Determinar propiedades mecánicas del hueso, cartílago, tendón, músculo, ligamiento, piel y sangre.
   • Teóricos: Análisis de los modelos
   • Investigación Aplicada: Conocimiento

4. Conceptos

   • Tensores de orden Cero.
     • Cantidades Escalares: Es solo una magnitud, Ej: Masa, energía, potencia, trabajo mecánico, tempetatura.
   • Tensores de primer orden.
     • Cantidad Vectorial: Tiene una magnitud y una dirección asociada. Fuerza, momento, velocidad, aceleración.
       • Fuerza: Interna o externa - normal o tangencial - tensil, comprensiva o de cizalla - gravitacional o de fricción
       • Torque y de Momento: Se asocia con la acción rotacional y de torsión de las fuerzas aplicadas
   • Tensores de segundo orden.
     • Tensión y Deformación

5. ·

6. Condiciones para el equilibrio

   • Un cuerpo esta en equilibrio Traslatorio o Rotacional:

7. Estática

   • Investiga las fuerzas musculares y articulares implicadas para variar situaciones posturales.

8. Modos de Deformación:

   • Fuerzas aplicadas externamente
     • Dependen del material, tamaño, forma del objeto, factores ambientales come el calor y la humedad, la magnitud, dirección, duración de fuerzas aplicadas

9. Solicitación normal y de cizalla sigma / tau

   • Fuerza interna igual en magnitud, opuesta en dirección a la fuerza externa.
   • Fuerza interna se distribuye
   • Fuerza perpendicular al plano - Normal o Axial
   • Fuerza interna tangente - Cizalla

10. Deformaciones

    • Normal / Epsilon
      • Es tensil y +
        • Si la longitud del hueso incrementa en la dirección en la que se calcula la deformación
      • Compresiva y -
        • Si la longitud del hueso disminuye en la dirección en la que se calcula la deformación
    • Cizalla / Gamma
      • Distorsiones causadas por las solicitudes de Cizalla
      • Se calculan dividiendo dos cantidades medidas en unidades de longitud Y = d/h
    • Elásticas
      • Recupera el tamaño y forma original al eliminar las cargas aplicadas
    • Plásticas
      • Deformación permanente
        • Tras la deformación elástica cuando la carga va más allá de los límites elásticos

11. Diagramas Solicitación - Deformación

    • El diagrama es una línea recta y son linealmente proporcionales
      • Estado inicial
      • Límite de proporcionalidad
    • Fuerza elástica del material : puede darse una elongación atiramiento sin un incremento de la carga
      • Límite elástico
      • Límite de elasticidad
    • Fuerza última del material
      • Punto + alto de solicitación
    • Fuerza de ruptura del material
      • Punto de ruptura o colapso

12. Solicitaciones principales

    • Pueden estar dentro de los límites de seguridad operacional
    • Normales, máximas y mínimas

13. Fatiga y resistencia

    • Fractura que resulta de la carga repetida
    • A más alta temperatura, más baja es la fuerza de fatiga

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