421 (7)

nym zachodzą również obciążenia związane ze zginaniem. Najprostszym przykładem jest belka obciążona Miami zginającymi (ryc. 14.51).

Czyste zginanie występowe, gdy siły zewnętrzne działające na belkę po jednej stronic od rozpatrywanego przekroju można sprowadzić do pary sił działających w osi belki lub równolegle do niej. Największe naprężenia wy stępują w strefach skrajnych. Strzałkę zgięcia S określającą wielkość odkształcenia w przypadku przedstawionym na rycinie 14.51 (F - siła uginająca - przyłożona jest w środku) wyraża wzór

5 =

ii,

_4 48« Er⁴

(14.33)

fd/*: , - prumkii beli*, i - dłupitf

Kość długą możemy traktować jako rurę. Dla belki w kształcie rury zamocow a-ncj na obu końcach i obciążonej w środku siłą F strzałkę zgięcia wyraża wiór:

5 =

«*« *

(1434)

pil*. R' - pruemni /twaętrrm. - pmeKlS *r»nftr/»y

Ze wzoru (14.34) wynika, że strzałka zgięcia rury wykonanej z tej samej objętości materiału i o tej samej długości co jednolity pręt jest znacznie mniejsza. Z tego też powodu wytrzymałość kości długich jest przy „oszczędności matenahT - duża W kościach długich kończyn dolnych występują przeważnie obciążenia ściskające i zginające. Toteż, stan wypadkowych naprężeń jest wynikiem sumowania obciążeń osiowych i gnących. Skręcanie pręta o długości / (ryc. 14.52) zachodzi pod wpły wem momentu skręcającego M wywołanego porą sił. przyłożonego w płaszczyźnie prostopadłej do jego osi w jednym końcu, drugi koniec przymocowany Kąt skręcenia <p wyrażony w mierze łukowej przedstaw ia wzór:

*(r*l>-i -jrijAf    (14.35)

* ^G R

piat: C - moduł *pre/>*tofci pcpcm/iKj. W - momcni pory ul

Do ważnych zjawisk związanych z odkształceniem należy zjawisko tak zwanego zrnfczrnia materiałowego. Zachodzi ono wówczas, gdy elementy materiału, na przykład tkanka kostna, poddawane są powtarzającym się zmiennym obciążeniom Wynikiem zmęczenia materiałowego jest zmniejszenie jego wytrzymałości. Obserwuje się jc często w strukturach kostnych. Zmęczeniu materiałowemu kości i innych tkanek towarzyszą mikrourazy i mikropęknięcia. które - kumulując się - doprowadzają do częściowego lub nawet całkowitego złamania. Zjawiska te występują szczególnie często wówczas, gdy stopień mikrouszkodzeń przekroczy intensywność procesów naprawczych tkanki. Z tego rodzaju zjawiskami spotykamy się u sportowców, u żołnierzy wykonujących długotrwale marsze oraz u osób uprą-

421