Modelowanie i analiza właściwości mechanicznych kości
Po uwzględnieniu stałych Lamego (3.13) we wzorze opartym na prawie Hooke’a otrzymujemy dla materiału izotropowego następujące równanie:
a = A(V • u)l + 2\ie (3.14)
gdzie: I-macierz tożsamości, o - delta Kroneckera, 8 - tensor przemieszczenia.
Równanie Naviera dla ciała izotropowego (3.8) wyrażające całkowitą energię potencjalną odkształcenia do przemieszczenia możemy więc zapisać jako:
(3.15)
Równanie Naviera dla ciała izotropowego w stanie ustalonym przyjmuje postać:
juV2u + (A + /t)V(V • u) = -F (3.16)
Ostatecznie równanie konstytutywne (zależność między tensorem odkształcenia a naprężenia) przyjmuje postać:
<t = De (3.17)
gdzie: D - macierz sztywności, £ = i (Vu + (Vu)r) jest tensorem odkształcenia.
Macierz sprężystości D jest związkiem między odkształceniem a naprężeniem:
(1 + v)(l — 2v)
1-17 |
17 |
17 |
0 |
0 |
0 |
17 |
1-17 |
17 |
0 |
0 |
0 |
17 |
17 |
1-17 |
0 1 — 217 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
0 1 — 217 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
0 1 — 217 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
(3.18)
15