Introducción a la
biomecánica:
terminología básica
y conceptos
Objectivo : mejorar el conocimiento del
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
Áreas
Experimentales: Determinar propiedades mecánicas del hueso,
cartílago, tendón, músculo, ligamiento, piel y sangre.
Teóricos: Análisis de los
modelos
Investigación Aplicada:
Conocimiento
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
Condiciones para el equilibrio
Un cuerpo esta en equilibrio
Traslatorio o Rotacional:
Estática
Investiga las fuerzas musculares y
articulares implicadas para variar situaciones
posturales.
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
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
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
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
Solicitaciones principales
Pueden estar dentro
de los límites de
seguridad
operacional
Normales, máximas y mínimas
Fatiga y resistencia
Fractura que resulta de la
carga repetida
A más alta temperatura, más baja es la fuerza
de fatiga