Fysica cel 1
Hoofdstuk 1 viscoelasticiteit van biologische materialen en lichaamsvloeistoffen:
1) Elasticiteit
Wet van hooke = F= k Δx → Niet enkel veer, maar ook allerlei vervormingen.
(uitrekking/tension, buiging,afshuiving/shear,torsie). Tension = uitrekking > x0. Compression = uitrekking
< x0.
→ Lineair verband, enkel kleine waarden vormverandering.
De mate van vervorming?
~geometrie (houdt bezig met bepalen van afmetingen, vormen, positie, eigenschappen vd
ruimte.)
~vorm
~afmetingen
~elasticiteit
Δl = De rek = goniometrische vervorming (de toename
van lengte oiv F) als gevolg v.e spanning waaronder een materiaal straat. + O = doorsnede.
E = elasticiteitsmodulus. Evenredigheidsconstante ~ materiaal. Kracht per eenheid opp om
materiaal tot dubbele lengte uit te rekken. [Pa].
Relatieve rek = Δl/l = Strain = (de vervorming)
Materiaalspanning = F/O = Stress =
= (extensie en compressie)
Afschuifspanning = shear stress = = spanning voor vervorming/verschuiving.
Afschuiving = shear = = afschuiflengte
, De rek, de vervorming = verschuiving.
Bij elastische vervorming: stress ~ strain.
Normale stress = Loodrecht op opp = vb mes door een taart vanboven.
Shear stress = Paralel op opp = vb mes door taart van opzij , bovenste en onderste helft.
2) Energie door elastische media
Na deformatie keert het lichaam terug nr oorspronkelijke toestand. Er geen verlies energie,
mechanische energie blijft behouden.
= of met integraal bij niet constante kracht. Met V = volume.
3) Stress-Strain curves
>Belastingen = Permanente vervormingen. < Elastisch limiet = Geen beschadigingen.
Tot El = Gedrag elastisch, nog complete terugkeer naar oorspronkelijke toestand mogelijk.
,Yp = Yield punt, sterke toename stress en strain. Sterke deformatie.
UTS = ultimate tensile stress = Breekpunt uitrekking. Erboven is het plastische gebied + bij
2x uitrekking = Breking.
4) Viscositeit
→ Laminaire/laagsgewijze stroming.
Bovenste plaat is bewegend, (Vd) onderste staat stil. Vloeistofmassa ertussen = Dunne
horizontale laagjes met verschillende snelheid. V ~ y. Y = afstand + D = doorsnede.
Dv/dy = Snelheidsgradiënt/shear rate. + Schuifkrachten tussen laagjes = shear forces F.
F ~A laagjes
F~ Snelheidgradiënt
F = nA(dv/dy) met n = viscositeitscoëficient (Pa x s). = Hoezeer
een vloeistof zich snel/gemakkelijk uitspreid over een opp bij uitgieten. ^ n hoe taaier.
→ Water = 1,06 x 10^-3 Pa x s.
Stoffen waar schuifkracht onafhankelijk is aan y. Ze zijn onafhankelijk aan de v(y). =
Newtoniaanse vloeistoffen.
Enkel ~ v(d)
^V ^F remmende schuifkrachten.
Visceus materiaal is een demper. F = Cx met C = constante reksnelheidexcitatie/constante
stresswaarde. De arbeid toegevoegd om resultaat te komen (eindrek) is omgezet warmte.
=Verloren energie! Kan niet meer terugkeren oorspronkelijke deformatie.
5) Visoelasticiteit
, ~ tijd in tegenstelling tot elastische modellen.
^Vervormingstempi = ^ spanning = ^ Elastische moduluswaarden.
Eerst elastisch respons → Bij constante spanning zal het materiaal toch verder deformeren. In
tegenstelling tot het elastisch materiaal. → Bij afnemen spanning zal de deformatie in functie
van de tijd afnemen.
Wanneer een deformatie langdurig word toegepast, zal de kracht afnemen. (Beschadiging).
Hoofdstuk 1 viscoelasticiteit van biologische materialen en lichaamsvloeistoffen:
1) Elasticiteit
Wet van hooke = F= k Δx → Niet enkel veer, maar ook allerlei vervormingen.
(uitrekking/tension, buiging,afshuiving/shear,torsie). Tension = uitrekking > x0. Compression = uitrekking
< x0.
→ Lineair verband, enkel kleine waarden vormverandering.
De mate van vervorming?
~geometrie (houdt bezig met bepalen van afmetingen, vormen, positie, eigenschappen vd
ruimte.)
~vorm
~afmetingen
~elasticiteit
Δl = De rek = goniometrische vervorming (de toename
van lengte oiv F) als gevolg v.e spanning waaronder een materiaal straat. + O = doorsnede.
E = elasticiteitsmodulus. Evenredigheidsconstante ~ materiaal. Kracht per eenheid opp om
materiaal tot dubbele lengte uit te rekken. [Pa].
Relatieve rek = Δl/l = Strain = (de vervorming)
Materiaalspanning = F/O = Stress =
= (extensie en compressie)
Afschuifspanning = shear stress = = spanning voor vervorming/verschuiving.
Afschuiving = shear = = afschuiflengte
, De rek, de vervorming = verschuiving.
Bij elastische vervorming: stress ~ strain.
Normale stress = Loodrecht op opp = vb mes door een taart vanboven.
Shear stress = Paralel op opp = vb mes door taart van opzij , bovenste en onderste helft.
2) Energie door elastische media
Na deformatie keert het lichaam terug nr oorspronkelijke toestand. Er geen verlies energie,
mechanische energie blijft behouden.
= of met integraal bij niet constante kracht. Met V = volume.
3) Stress-Strain curves
>Belastingen = Permanente vervormingen. < Elastisch limiet = Geen beschadigingen.
Tot El = Gedrag elastisch, nog complete terugkeer naar oorspronkelijke toestand mogelijk.
,Yp = Yield punt, sterke toename stress en strain. Sterke deformatie.
UTS = ultimate tensile stress = Breekpunt uitrekking. Erboven is het plastische gebied + bij
2x uitrekking = Breking.
4) Viscositeit
→ Laminaire/laagsgewijze stroming.
Bovenste plaat is bewegend, (Vd) onderste staat stil. Vloeistofmassa ertussen = Dunne
horizontale laagjes met verschillende snelheid. V ~ y. Y = afstand + D = doorsnede.
Dv/dy = Snelheidsgradiënt/shear rate. + Schuifkrachten tussen laagjes = shear forces F.
F ~A laagjes
F~ Snelheidgradiënt
F = nA(dv/dy) met n = viscositeitscoëficient (Pa x s). = Hoezeer
een vloeistof zich snel/gemakkelijk uitspreid over een opp bij uitgieten. ^ n hoe taaier.
→ Water = 1,06 x 10^-3 Pa x s.
Stoffen waar schuifkracht onafhankelijk is aan y. Ze zijn onafhankelijk aan de v(y). =
Newtoniaanse vloeistoffen.
Enkel ~ v(d)
^V ^F remmende schuifkrachten.
Visceus materiaal is een demper. F = Cx met C = constante reksnelheidexcitatie/constante
stresswaarde. De arbeid toegevoegd om resultaat te komen (eindrek) is omgezet warmte.
=Verloren energie! Kan niet meer terugkeren oorspronkelijke deformatie.
5) Visoelasticiteit
, ~ tijd in tegenstelling tot elastische modellen.
^Vervormingstempi = ^ spanning = ^ Elastische moduluswaarden.
Eerst elastisch respons → Bij constante spanning zal het materiaal toch verder deformeren. In
tegenstelling tot het elastisch materiaal. → Bij afnemen spanning zal de deformatie in functie
van de tijd afnemen.
Wanneer een deformatie langdurig word toegepast, zal de kracht afnemen. (Beschadiging).
