Wasifu Sifa Uchambuzi

Vipimo vya athari. Hali ya athari Uhamishaji wa pointi juu ya athari

Jaribio la kuchambua hatari ya majeraha ya kupigwa kwa kichwa na ngumi tupu, ikilinganishwa na makofi kwenye glavu ya ndondi.

Nadharia ya athari.

Pigo katika mechanics ni mwingiliano wa muda mfupi wa miili, kama matokeo ambayo kasi yao inabadilika. Nguvu ya athari inategemea, kulingana na sheria ya Newton, juu ya wingi wa ufanisi wa mwili unaoathiri na kuongeza kasi yake:

Mchele. 1 Curve ya maendeleo ya nguvu ya athari kwa wakati

F = m*a (1),

wapi
F - nguvu,
m ni wingi,
a - kuongeza kasi.

Ikiwa tutazingatia athari kwa wakati, basi mwingiliano hudumu kwa muda mfupi sana - kutoka kwa elfu kumi (athari za papo hapo za quasi-elastic) hadi sehemu ya kumi ya sekunde (athari za inelastic). Nguvu ya athari mwanzoni mwa athari huongezeka haraka hadi thamani yake ya juu, na kisha hupungua hadi sifuri (Mchoro 1). Thamani yake ya juu inaweza kuwa kubwa sana. Hata hivyo, kipimo kikuu cha mwingiliano wa mshtuko sio nguvu, lakini msukumo wa mshtuko kwa nambari sawa na eneo chini ya curve F (t). Inaweza kuhesabiwa kama kiungo muhimu:

(2)

wapi
S - msukumo wa mshtuko,
T1 na T2 ni nyakati za mwanzo na mwisho za athari,
F(t) ni utegemezi wa nguvu ya athari F kwa wakati t.

Kwa kuwa mchakato wa mgongano hudumu kwa muda mfupi sana, kwa upande wetu inaweza kuzingatiwa kama mabadiliko ya papo hapo katika kasi ya miili inayogongana.

Katika mchakato wa athari, kama katika hali yoyote ya asili, sheria ya uhifadhi wa nishati lazima izingatiwe. Kwa hivyo, ni kawaida kuandika equation ifuatayo:

E1 + E2 = E'1 + E'2 + E1p + E2p (3)

wapi
E1 na E2 ni nguvu za kinetic za mwili wa kwanza na wa pili kabla ya athari,
E'1 na E'2 - nishati ya kinetic baada ya athari,
E1p na E2p ni nishati ya hasara wakati wa athari katika miili ya kwanza na ya pili
e.

Uhusiano kati ya nishati ya kinetic baada ya athari na nishati ya hasara ni mojawapo ya matatizo kuu katika nadharia ya athari.

Mlolongo wa matukio ya mitambo juu ya athari ni kwamba kwanza deformation ya miili hutokea, wakati ambapo nishati ya kinetic ya mwendo inabadilishwa kuwa nishati ya uwezo wa deformation ya elastic. Nishati inayowezekana inabadilishwa kuwa nishati ya kinetic. Kulingana na sehemu gani ya nishati inayoweza kuingia kwenye nishati ya kinetic, na ni sehemu gani inayopotea, ikitolewa na inapokanzwa na deformation, aina tatu za athari zinajulikana:

  1. Athari ya elastic kabisa Nishati yote ya mitambo imehifadhiwa. Huu ni mfano bora wa mgongano, hata hivyo, katika baadhi ya matukio, kwa mfano, katika kesi ya athari za mpira wa billiard, muundo wa athari ni karibu na athari ya elastic kabisa.
  2. Athari ya inelastic kabisa- nishati ya deformation inabadilishwa kabisa kuwa joto. Mfano: kutua kwa kuruka na kushuka, kupiga mpira wa plastiki dhidi ya ukuta, nk. Kwa athari ya inelastic kabisa, kasi ya miili inayoingiliana baada ya athari ni sawa (miili inashikamana).
  3. Athari ya inelastic kwa kiasi- sehemu ya nishati ya deformation elastic inabadilishwa kuwa nishati ya kinetic ya mwendo.

Kwa kweli, athari zote ni zisizo na usawa kabisa au kwa kiasi. Newton alipendekeza kuashiria athari ya inelastic na kinachojulikana kama sababu ya kurejesha. Ni sawa na uwiano wa kasi ya miili inayoingiliana baada na kabla ya athari. Kidogo mgawo huu, nishati zaidi hutumiwa kwenye vipengele visivyo vya kinetic E1p na E2p (inapokanzwa, deformation). Kinadharia, mgawo huu hauwezi kupatikana, imedhamiriwa kwa nguvu na inaweza kuhesabiwa kwa kutumia fomula ifuatayo:

wapi
v1 , v2 ni kasi za miili kabla ya athari,
v'1, v'2 - baada ya athari.

Katika k = 0, athari itakuwa inelastic kabisa, na katika k = 1, itakuwa elastic kabisa. Sababu ya kurejesha inategemea mali ya elastic ya miili inayogongana. Kwa mfano, itakuwa tofauti wakati mpira wa tenisi unapopiga misingi tofauti na rackets za aina tofauti na sifa. Mgawo wa kurejesha sio tu tabia ya nyenzo, kwani pia inategemea kasi ya mwingiliano wa athari - inapungua kwa kasi ya kuongezeka. Vitabu vinatoa thamani za kipengele cha uokoaji kwa baadhi ya nyenzo kwa kasi ya athari ya chini ya 3 m/s.

Biomechanics ya vitendo vya athari

Percussion katika biomechanics inaitwa vitendo, matokeo ambayo yanapatikana kwa athari za mitambo. Katika vitendo vya midundo, kuna:

  1. kurudi nyuma- harakati inayotangulia harakati ya athari na inaongoza kwa ongezeko la umbali kati ya kiungo cha athari cha mwili na kitu ambacho athari hutumiwa. Awamu hii ndiyo inayobadilika zaidi.
  2. harakati ya mshtuko- kutoka mwisho wa swing hadi mwanzo wa mgomo.
  3. Mwingiliano wa athari (au athari halisi)- mgongano wa miili inayogongana.
  4. Harakati za baada ya athari- harakati ya kiungo cha athari ya mwili baada ya kukomesha kuwasiliana na kitu ambacho athari hutumiwa.

Kwa athari ya mitambo, kasi ya mwili (kwa mfano, mpira) baada ya athari ni ya juu, kasi ya kiungo cha kushangaza mara moja kabla ya athari. Kwa mgomo katika michezo, utegemezi kama huo sio lazima. Kwa mfano, wakati wa kutumikia tenisi, ongezeko la kasi ya raketi inaweza kusababisha kupungua kwa kasi ya mpira, kwani misa ya athari wakati wa viboko vilivyofanywa na mwanariadha sio mara kwa mara: inategemea uratibu wa harakati zake. . Ikiwa, kwa mfano, mgomo unafanywa kwa kupiga mkono au kwa mkono uliopumzika, basi tu wingi wa raketi na mkono utaingiliana na mpira. Ikiwa, wakati wa athari, kiunga kinachovutia kimewekwa na shughuli ya misuli ya mpinzani na inawakilisha, kana kwamba ni, mwili mmoja thabiti, basi umati wa kiunga hiki chote utashiriki katika mwingiliano wa athari.

Wakati mwingine mwanariadha hupiga risasi mbili kwa kasi sawa, lakini kasi ya mpira au nguvu ya pigo ni tofauti. Hii ni kutokana na ukweli kwamba molekuli ya athari si sawa. Thamani ya wingi wa athari inaweza kutumika kama kigezo cha ufanisi wa mbinu ya athari. Kwa kuwa ni vigumu sana kuhesabu wingi wa athari, ufanisi wa mwingiliano wa athari unakadiriwa kama uwiano wa kasi ya projectile baada ya athari na kasi ya kipengele cha athari kabla ya athari. Kiashiria hiki ni tofauti katika aina tofauti za mgomo. Kwa mfano, katika soka inatofautiana kutoka 1.20 hadi 1.65. Pia inategemea uzito wa mwanariadha.

Wanariadha wengine ambao wana pigo kali sana (katika ndondi, volleyball, mpira wa miguu, nk) hawana tofauti katika nguvu kubwa ya misuli. Lakini wana uwezo wa kuwasiliana kwa kasi ya juu kwa sehemu inayovutia na, wakati wa athari, kuingiliana na mwili uliopigwa na molekuli kubwa ya athari.

Vitendo vingi vya kuvutia vya michezo haviwezi kuzingatiwa kama mgomo "safi", msingi wa nadharia ambayo imeainishwa hapo juu. Katika nadharia ya athari katika mechanics, inachukuliwa kuwa athari hutokea haraka sana na nguvu za athari ni kubwa sana kwamba nguvu nyingine zote zinaweza kupuuzwa. Katika vitendo vingi vya kushangaza katika michezo, mawazo haya hayana haki. Wakati wa athari ndani yao, ingawa ni mfupi, bado hauwezi kupuuzwa; njia ya mwingiliano wa athari, ambayo miili inayogongana husogea pamoja wakati wa athari, inaweza kufikia cm 20-30.

Kwa hiyo, katika vitendo vya athari za michezo, kimsingi, inawezekana kubadili kiasi cha harakati wakati wa athari kutokana na hatua ya nguvu isiyohusiana na athari yenyewe. Ikiwa kiungo cha athari wakati wa athari kinaongezwa kwa kasi kutokana na shughuli za misuli, msukumo wa athari na, ipasavyo, kasi ya kuondoka kwa projectile huongezeka; ikiwa imepunguzwa kiholela, msukumo wa mshtuko na kasi ya kuondoka hupunguzwa (hii wakati mwingine ni muhimu kwa shots sahihi zilizofupishwa, kwa mfano, wakati wa kupitisha mpira kwa mpenzi). Baadhi ya hatua za kupiga, ambazo kasi ya ziada wakati wa kupiga ni kubwa sana, kwa ujumla ni kitu kati ya kurusha na kupiga (hii wakati mwingine hufanywa kwa pasi ya pili kwenye mpira wa wavu).

Uratibu wa harakati na makofi yenye nguvu zaidi inategemea mahitaji mawili:

  1. mawasiliano ya kasi ya juu kwa kiungo cha kushangaza wakati wa kuwasiliana na mwili uliopigwa. Katika awamu hii ya harakati, njia sawa za kuongeza kasi hutumiwa kama katika vitendo vingine vya kusonga;
  2. kuongezeka kwa wingi wa athari wakati wa athari. Hii inafanikiwa kwa "kurekebisha" viungo vya mtu binafsi vya sehemu inayovutia kwa kuwasha misuli ya mpinzani wakati huo huo na kuongeza radius ya mzunguko. Kwa mfano, katika ndondi na karate, nguvu ya pigo kwa mkono wa kulia ni takriban mara mbili ikiwa mhimili wa mzunguko unapita karibu na kiungo cha bega la kushoto, ikilinganishwa na pigo ambalo mhimili wa mzunguko unaambatana na mhimili wa kati wa longitudinal wa mwili. .

Muda wa athari ni mfupi sana kwamba tayari haiwezekani kurekebisha makosa yaliyofanywa. Kwa hiyo, usahihi wa mgomo unahakikishwa kikamilifu na vitendo sahihi wakati wa swing na harakati ya kushangaza. Kwa mfano, katika mpira wa miguu, msimamo wa mguu unaounga mkono huamua usahihi wa lengo kwa Kompyuta na karibu 60-80%.

Mbinu za mashindano ya michezo mara nyingi zinahitaji mgomo ambao haukutarajiwa kwa adui ("iliyofichwa"). Hii inafanikiwa kwa kufanya mgomo bila maandalizi (wakati mwingine hata bila swing), baada ya harakati za kudanganya (feints), nk Tabia za biomechanical ya mgomo hubadilika, kwa kuwa kawaida hufanyika katika matukio hayo kutokana na hatua ya makundi ya distal tu ( kupigwa kwa mkono).

Distali - [mf. mwisho, phalanx] (distalis) - mwisho wa misuli au mfupa wa kiungo au muundo mzima (phalanx, misuli) mbali zaidi na mwili.

Piga na bila glavu ya ndondi.

Hivi majuzi, katika baadhi ya duru za michezo, mjadala mzito umezuka kuhusu kiwewe kikubwa kwa ubongo cha ngumi zilizo na glovu ya ndondi kuliko ngumi za mkono mtupu. Wacha tujaribu kupata jibu la swali hili kwa kutumia data inayopatikana ya utafiti na sheria za kimsingi za fizikia.

Mawazo kama hayo yanaweza kutoka wapi? Ninathubutu kupendekeza kwamba haswa kutokana na uchunguzi wa mchakato wa kupiga begi ya ndondi. Uchunguzi umefanywa ambapo Smith na Hemil, katika kazi yao iliyochapishwa mnamo 1986, walipima kasi ya ngumi ya mwanariadha na kasi ya begi la kuchomwa. Kwa kusema kabisa, hatari ya mshtuko imedhamiriwa na kiasi cha kuongeza kasi ya kichwa, na si kwa kasi. Walakini, kulingana na kasi iliyoripotiwa ya begi, mtu anaweza tu kuhukumu kwa njia isiyo ya moja kwa moja ukubwa wa kuongeza kasi, kwani inachukuliwa kuwa kasi hii ilitengenezwa kwa muda mfupi wa athari.

Begi ilipigwa kwa njia tatu tofauti: kwa ngumi tupu, na glavu ya karate, na glavu ya ndondi. Hakika, kasi ya begi wakati inapigwa na glavu ilikuwa karibu 15% ya juu kuliko wakati wa kupigwa na ngumi. Fikiria asili ya kimwili ya utafiti. Kama ilivyoelezwa hapo juu, athari zote hazipunguki na sehemu ya nishati ya kiunganishi cha athari hutumika katika urekebishaji wa mabaki ya projectile, nishati iliyobaki inatumika kutoa nishati ya kinetiki kwenye projectile. Sehemu ya nishati hii ina sifa ya sababu ya kurejesha.

Hebu tuweke nafasi mara moja kwa uwazi zaidi kwamba tunapozingatia nishati ya mkazo na nishati ya mwendo wa kutafsiri, nishati kubwa huchukua jukumu chanya, kwa sababu nishati kidogo imesalia kwa harakati ya mbele. Katika kesi hii, tunazungumza juu ya deformations ya elastic ambayo haitoi hatari ya afya, wakati nishati ya mwendo wa kutafsiri inahusiana moja kwa moja na kuongeza kasi na ni hatari kwa ubongo.

Hesabu kipengele cha kurejesha mfuko wa ndondi kulingana na data iliyopatikana na Smith na Hemil. Uzito wa begi ulikuwa kilo 33. Matokeo ya majaribio yalionyesha tofauti ndogo katika kasi ya ngumi kwa aina tofauti za glavu (ngumi tupu: 11.03 ± 1.96 m / s, katika glavu ya karate: 11.89 ± 2.10 m / s, katika glavu ya ndondi: 11.57 ± 3.43 m / s). Kasi ya wastani ya ngumi ilikuwa 11.5 m/s. Tofauti katika kasi ya begi ilipatikana kwa aina tofauti za glavu. Ngumi iliyo na glavu ya ndondi ilisababisha kasi ya begi (53.73±15.35 Ns) kuliko ngumi tupu (46.4±17.40 Ns) au glavu ya karate (Ns 42.0±18.7), ambayo ilikuwa na thamani karibu sawa. Kuamua kasi ya begi kutoka kwa kasi yake, unahitaji kugawanya kasi ya begi kwa wingi wake:

v = p/m (5)

wapi
v ni kasi ya begi,
p ni kasi ya begi,
m ni wingi wa mfuko.

Kutumia fomula ya kuhesabu kipengele cha kurejesha (4) na kudhani kuwa kasi ya ngumi baada ya athari ni sifuri, tunapata thamani ya mgomo wa ngumi wazi wa karibu 0.12, i.e. k = 12%. Kwa kesi ya punch na glove ya ndondi, k = 14%. Hii inathibitisha uzoefu wetu wa maisha - pigo kwa mfuko wa ndondi ni karibu kabisa inelastic na karibu nishati yote ya athari hutumiwa kwenye deformation yake.

Ikumbukwe kando kwamba ngumi kwenye glavu ya karate ilikuwa na kasi kubwa zaidi. Kasi ya begi ilipogongwa na glavu ya karate ilikuwa ndogo zaidi. Mapigo ya ngumi tupu katika utafiti huu yalikuwa katikati. Hii inaweza kuelezwa na ukweli kwamba wanariadha walikuwa na hofu ya kuumiza mkono wao na reflexively kupunguza kasi na nguvu ya pigo. Wakati wa kupigwa kwenye glavu ya karate, hofu kama hiyo haikutokea.

Nini kitatokea ikiwa utapigwa kichwani? Wacha tugeuke kwenye utafiti mwingine wa 2005 wa Valilko, Viano na Bia, ambao ulichunguza ngumi za ndondi na glavu kwenye dummy iliyoundwa maalum (Mchoro 2). Katika kazi hii, vigezo vyote vya athari na athari kwenye kichwa na shingo ya dummy vilijifunza kwa undani. Shingo ya dummy ilikuwa chemchemi ya chuma ya elastic, kwa hivyo mfano huu unaweza kuzingatiwa kama mfano wa bondia aliye tayari kugonga na misuli ya shingo ngumu. Hebu tumia data ya mwendo wa mbele wa kichwa cha dummy na uhesabu sababu ya kurejesha (k) kwa pigo moja kwa moja kwa kichwa.

Mchele. 2 Utafiti wa Valilko, Viano na Bira - bondia anapiga dummy.

Kasi ya wastani ya mkono kabla ya athari ilikuwa 9.14 m/s, na kasi ya wastani ya kichwa baada ya athari ilikuwa 2.97 m/s. Hivyo, kwa mujibu wa formula sawa (4), sababu ya kurejesha k = 32%. Hii inamaanisha kuwa 32% ya nishati iliingia kwenye harakati ya kinetic ya kichwa, na 68% iliingia kwenye deformation ya shingo na glavu. Kuzungumza juu ya nishati ya deformation ya shingo, hatuzungumzii juu ya deformation ya kijiometri (curvature) ya kanda ya kizazi, lakini juu ya nishati ambayo misuli ya shingo (katika kesi hii, chemchemi) ilitumia kuweka kichwa kisichosimama. Kwa kweli, hii ni nishati ya upinzani dhidi ya athari. Deformation ya uso wa mannequin, pamoja na fuvu la uso wa binadamu, ni nje ya swali. Mifupa ya binadamu ni nyenzo yenye nguvu sana. Katika meza. 1 inaonyesha mgawo wa elasticity (Moduli ya Young) ya vifaa kadhaa. Ukubwa wa mgawo huu, nyenzo ni ngumu zaidi. Jedwali linaonyesha kwamba kwa suala la rigidity, mfupa ni duni kidogo kwa saruji.

Jedwali 1. Coefficients ya elasticity (Moduli ya Young) ya vifaa tofauti.

Nini kitakuwa sababu ya kurejesha kwa pigo kwa kichwa na ngumi isiyo wazi? Hakuna masomo juu ya hili. Lakini hebu jaribu kujua matokeo iwezekanavyo. Wakati wa kuchomwa, na vile vile wakati wa kugonga na glavu, nguvu nyingi zitachukuliwa na misuli ya shingo, mradi, kwa kweli, ni ngumu. Katika kazi ya Valilko, Viano, na Bia, haiwezekani kutenganisha nishati ya shida ya glavu kutoka kwa nishati ya shingo ya dummy, lakini inaweza kuzingatiwa kuwa sehemu ya simba ya jumla ya nishati iliingia kwenye deformation ya shingo. Kwa hivyo, inaweza kuzingatiwa kuwa wakati wa kupiga ngumi tupu, tofauti katika mgawo wa uokoaji haitazidi 2-5% ikilinganishwa na kugonga na glavu, kama ilivyokuwa katika kazi ya Smith na Hemil, ambapo tofauti ilikuwa. 2%. Kwa wazi, tofauti ya 2% sio muhimu.

Mahesabu hapo juu yalifanywa kwa misingi ya data juu ya kuongeza kasi ya rectilinear ya kichwa baada ya athari. Lakini kwa ugumu wao wote wa jamaa, wako mbali sana na kutabiri kiwewe cha pigo. Mwanafizikia wa Kiingereza Holborn, ambaye alifanya kazi na mifano ya jeli ya ubongo mnamo 1943, alikuwa mmoja wa wa kwanza kuweka mbele kuongeza kasi ya mzunguko wa kichwa kama kigezo kikuu cha jeraha la ubongo. Ommai et al. waliripoti kwamba kuongeza kasi ya mzunguko wa 4500 rad/s2 husababisha mtikiso na jeraha kali la axonal. Kazi ya awali ya mwandishi huyo huyo inasema kwamba kuongeza kasi ya mzunguko zaidi ya 1800 rad/s2 hutengeneza nafasi ya 50% ya mtikiso. Nakala ya Valilko, Viano na Bira inatoa vigezo vya mgomo 18 tofauti. Ikiwa tunachukua boxer sawa na punch yake kwa kasi ya mkono ya 9.5 m / s na punch kwa kasi ya 6.7 m / s, basi katika kesi ya kwanza mgawo wa kurejesha ni 32%, na kwa pili tayari ni 49. %. Kulingana na mahesabu yetu yote, zinageuka kuwa athari ya pili ni ya kiwewe zaidi: sababu ya juu ya uokoaji (nishati zaidi ilitumika katika kusonga mbele kwa kichwa), misa kubwa yenye ufanisi (2.1 kg na 4.4 kg), juu kidogo. kuongeza kasi ya kichwa (67 g na 68 g). Hata hivyo, ikiwa tunalinganisha kasi ya mzunguko wa kichwa inayozalishwa na athari hizi mbili, tutaona kwamba athari ya kwanza ni ya kiwewe zaidi (7723 rad/s2 na 5209 rad/s2, mtawalia). Aidha, tofauti katika idadi ni muhimu sana. Ukweli huu unaonyesha kwamba kiwewe cha mgomo hutegemea idadi kubwa ya vigezo na mtu hawezi kuongozwa na msukumo p = mv peke yake wakati wa kutathmini ufanisi wa mgomo. Ya umuhimu mkubwa hapa ni mahali pa athari, ili kusababisha mzunguko mkubwa wa kichwa. Kuhusiana na data hapo juu, zinageuka kuwa sababu ya glavu ya ndondi katika majeraha na mishtuko haina jukumu kuu.

Kwa muhtasari wa makala yetu, tunaona yafuatayo. Sababu zinazoathiri kuumia kwa ubongo wakati wa kupiga na bila glavu ya ndondi hazitofautiani sana na zinaweza kubadilika kwa mwelekeo mmoja au nyingine, kulingana na boxer na aina ya pigo. Mambo muhimu zaidi yanayoathiri mtikiso huo yapo nje ya ndege inayozingatiwa, kama vile aina na eneo la pigo la kichwa, ambalo huamua wakati wake wa mzunguko.

Wakati huo huo, hatupaswi kusahau kwamba glavu za ndondi zimeundwa kimsingi kulinda tishu laini za uso. Migomo bila glavu husababisha uharibifu wa mifupa, viungo na tishu laini kwa mshambuliaji na mwanariadha aliyeshambuliwa. Ya kawaida na chungu zaidi ya haya ni jeraha linaloitwa "knuckle ya boxer".

Knuckle ya Boxer ni neno linalojulikana sana katika dawa ya michezo inayotumiwa kuelezea jeraha la mkono - uharibifu wa capsule ya articular ya pamoja ya metacarpophalangeal (kawaida II au III), yaani nyuzi zinazoshikilia tendon ya misuli ya extensor ya vidole.

Hatari ya kuambukizwa magonjwa mbalimbali, ikiwa ni pamoja na virusi vya hepatitis C au VVU, na matokeo mengine mengi mabaya, ikiwa ni pamoja na mwonekano usiovutia, hukataa kwa nguvu nadharia kwamba kupigana kwa mikono mitupu ni salama kwa afya.

Marejeleo:

1. Lamash B.E. Mihadhara juu ya biomechanics. https://www.dvgu.ru/meteo/book/BioMechan.htm
2. Smith PK, Hamill J. Athari ya kupiga aina ya glavu na kiwango cha ujuzi kwenye uhamisho wa kasi. 1986, J. Hum. hoja. Stud. juzuu ya 12, uk. 153-161.
3. Walilko T.J., Viano D.C. na Bir C.A. Biomechanics ya kichwa kwa ngumi za ndondi za Olimpiki usoni. 2005, Br J Sports Med. juzuu ya 39, uk.710-719
4 Holbourn A.H.S. Mitambo ya kuumia kichwa. 1943, Lancet. juzuu ya 2, uk.438-441.
5. Ommaya A.K., Goldsmith W., Thibault L. Biomechanics na neuropatholojia ya majeraha ya kichwa ya watu wazima na watoto. 2002, Br J Neurosurg. juzuu ya 16, na.3, uk.220-242.

6. sportmedicine.ru

Katika mechanics, athari ni hatua ya mitambo ya miili ya nyenzo, na kusababisha mabadiliko ya kikomo katika kasi ya pointi zao katika muda mdogo sana. Mwendo wa athari ni mwendo unaotokea kama matokeo ya mwingiliano mmoja wa mwili (wa kati) na mfumo unaozingatiwa, mradi kipindi kidogo zaidi cha msisimko wa asili wa mfumo au wakati wake wa kudumu unalingana au mkubwa zaidi kuliko wakati wa mwingiliano.

Wakati wa mwingiliano wa athari katika sehemu zinazozingatiwa, uongezaji kasi wa athari, kasi au uhamishaji hubainishwa. Kwa pamoja, athari na athari kama hizo huitwa michakato ya athari. Mishtuko ya mitambo inaweza kuwa moja, nyingi na ngumu. Michakato ya athari moja na nyingi inaweza kuathiri kifaa katika mwelekeo wa longitudinal, ng'ambo na wowote wa kati. Mizigo changamano ya athari hutenda kwenye kitu katika ndege mbili au tatu zinazofanana kwa wakati mmoja. Mizigo ya athari kwenye ndege inaweza kuwa isiyo ya mara kwa mara na ya mara kwa mara. Tukio la mizigo ya mshtuko linahusishwa na mabadiliko makali katika kuongeza kasi, kasi au mwelekeo wa harakati ya ndege. Mara nyingi katika hali halisi kuna mchakato mgumu wa mshtuko mmoja, ambayo ni mchanganyiko wa mapigo rahisi ya mshtuko na oscillations ya juu.

Tabia kuu za mchakato wa mshtuko:

  • sheria za mabadiliko katika wakati wa kuongeza kasi ya athari a(t), kasi V(t) na uhamishaji X(t) kuongeza kasi ya kilele cha mshtuko;
  • muda wa kuongeza kasi ya mshtuko mbele ya Tf - muda wa muda kutoka wakati wa kutokea kwa kasi ya mshtuko hadi wakati unaolingana na thamani yake ya kilele;
  • mgawo wa kushuka kwa kiwango cha juu cha kuongeza kasi ya mshtuko - uwiano wa jumla ya jumla ya maadili kamili ya nyongeza kati ya maadili ya karibu na yaliyokithiri ya kuongeza kasi ya mshtuko kwa thamani yake ya kilele mara mbili;
  • msukumo wa kuongeza kasi ya athari - kiungo cha kuongeza kasi ya athari kwa muda sawa na muda wa hatua yake.

Kulingana na sura ya curve ya utegemezi wa kazi ya vigezo vya mwendo, michakato ya mshtuko imegawanywa kuwa rahisi na ngumu. Michakato rahisi haina vipengele vya juu-frequency, na sifa zao zinakadiriwa na kazi rahisi za uchambuzi. Jina la kazi imedhamiriwa na sura ya curve inayokaribia utegemezi wa kuongeza kasi kwa wakati (nusu-sinusoidal, cosanusoidal, mstatili, triangular, sawtooth, trapezoidal, nk).

Mshtuko wa mitambo ni sifa ya kutolewa kwa kasi kwa nishati, na kusababisha uharibifu wa ndani wa elastic au plastiki, msisimko wa mawimbi ya dhiki na madhara mengine, wakati mwingine husababisha malfunction na uharibifu wa muundo wa ndege. Mzigo wa mshtuko unaotumiwa kwa ndege husisimua oscillations ya asili iliyopunguzwa haraka ndani yake. Thamani ya upakiaji kupita kiasi juu ya athari, asili na kiwango cha usambazaji wa dhiki juu ya muundo wa ndege imedhamiriwa na nguvu na muda wa athari, na asili ya mabadiliko katika kuongeza kasi. Athari, kutenda kwenye ndege, inaweza kusababisha uharibifu wake wa mitambo. Kulingana na muda, ugumu wa mchakato wa athari na kuongeza kasi yake wakati wa kupima, kiwango cha rigidity ya vipengele vya miundo ya ndege imedhamiriwa. Athari rahisi inaweza kusababisha uharibifu kutokana na tukio la nguvu, ingawa overstresses ya muda mfupi katika nyenzo. Athari ngumu inaweza kusababisha mkusanyiko wa microdeformations ya uchovu. Kwa kuwa muundo wa ndege una mali ya resonant, hata athari rahisi inaweza kusababisha mmenyuko wa oscillatory katika mambo yake, pia unaongozana na matukio ya uchovu.


Upakiaji wa mitambo husababisha deformation na kuvunjika kwa sehemu, kufunguliwa kwa viungo (svetsade, threaded na riveted), screws unscrew na karanga, harakati ya taratibu na udhibiti, kama matokeo ya marekebisho na marekebisho ya vifaa mabadiliko na malfunctions nyingine kuonekana.

Mapambano dhidi ya madhara ya overloads ya mitambo hufanyika kwa njia mbalimbali: kuongeza nguvu ya muundo, kwa kutumia sehemu na vipengele na kuongezeka kwa nguvu mitambo, kwa kutumia absorbers mshtuko na ufungaji maalum, na uwekaji wa busara wa vifaa. Hatua za kulinda dhidi ya athari mbaya za upakiaji wa mitambo zimegawanywa katika vikundi viwili:

  1. hatua zinazolenga kuhakikisha nguvu zinazohitajika za mitambo na rigidity ya muundo;
  2. hatua zinazolenga kutenganisha vipengele vya kimuundo kutoka kwa ushawishi wa mitambo.

Katika kesi ya mwisho, njia mbalimbali za kunyonya mshtuko, gaskets za kuhami, compensators na dampers hutumiwa.

Kazi ya jumla ya kupima ndege kwa mizigo ya athari ni kuangalia uwezo wa ndege na vipengele vyake vyote kufanya kazi zao wakati na baada ya athari, i.e. kudumisha vigezo vyao vya kiufundi wakati wa athari na baada yake ndani ya mipaka iliyotajwa katika nyaraka za udhibiti na kiufundi.

Mahitaji makuu ya vipimo vya athari katika hali ya maabara ni makadirio ya juu zaidi ya matokeo ya mtihani kwenye kitu kwa athari ya athari halisi katika hali ya asili ya uendeshaji na kuzaliana kwa athari.

Wakati wa kuzaliana njia za upakiaji wa mshtuko katika hali ya maabara, vizuizi huwekwa kwa uundaji wa kasi wa papo hapo wa kunde kama kazi ya wakati (Mchoro 2.50), na pia juu ya mipaka inayokubalika ya kupotoka kwa umbo la mapigo. Karibu kila pigo la mshtuko kwenye msimamo wa maabara hufuatana na pulsation, ambayo ni matokeo ya matukio ya resonant katika mashine za ngoma na vifaa vya msaidizi. Kwa kuwa wigo wa mpigo wa mshtuko ni sifa ya athari ya uharibifu ya athari, hata mapigo madogo yaliyowekwa juu yanaweza kufanya matokeo ya kipimo kuwa ya kuaminika.

Vitengo vya majaribio vinavyoiga athari za mtu binafsi vinavyofuatwa na mitetemo vinajumuisha aina maalum ya vifaa vya majaribio ya kiufundi. Viwango vya athari vinaweza kuainishwa kulingana na vigezo mbalimbali (Mchoro 2.5!):

I - kulingana na kanuni ya malezi ya mshtuko wa mshtuko;

II - kwa asili ya vipimo;

III - kulingana na aina ya upakiaji wa mshtuko unaoweza kuzaa;

IV - kulingana na kanuni ya hatua;

V - kulingana na chanzo cha nishati.

Kwa ujumla, mpango wa msimamo wa mshtuko una vipengele vifuatavyo (Mchoro 2.52): kitu cha mtihani, kilichowekwa kwenye jukwaa au chombo, pamoja na sensor ya mshtuko wa mshtuko; kuongeza kasi ina maana ya kuwasilisha kasi inayohitajika kwa kitu; kifaa cha kuvunja; mifumo ya udhibiti; vifaa vya kurekodi kwa kurekodi vigezo vilivyochunguzwa vya kitu na sheria ya mabadiliko ya overload mshtuko; waongofu wa msingi; vifaa vya msaidizi vya kurekebisha njia za uendeshaji wa kitu kilichojaribiwa; vifaa vya nguvu muhimu kwa uendeshaji wa kitu kilichojaribiwa na vifaa vya kurekodi.

Msimamo rahisi zaidi wa kupima athari katika hali ya maabara ni msimamo unaofanya kazi kwa kanuni ya kuacha kitu cha mtihani kilichowekwa kwenye gari kutoka kwa urefu fulani, i.e. kutumia mvuto wa dunia kutawanya. Katika kesi hiyo, sura ya pigo la mshtuko imedhamiriwa na nyenzo na sura ya nyuso zinazogongana. Juu ya anasimama vile inawezekana kutoa kasi hadi 80000 m / s2. Kwenye mtini. 2.53, a na b inaonyesha mipango ya kimsingi ya stendi kama hizo.

Katika toleo la kwanza (Mchoro 2.53, a) cam maalum 3 yenye jino la ratchet inaendeshwa na motor. Wakati cam inafikia urefu wa juu H, meza 1 na kitu cha mtihani 2 huanguka kwenye vifaa vya kuvunja 4, vinavyopa pigo. Upakiaji wa athari hutegemea urefu wa kuanguka H, ​​ugumu wa vipengele vya kuvunja h, jumla ya wingi wa meza na kitu cha mtihani M na imedhamiriwa na uhusiano ufuatao:

Kwa kubadilisha thamani hii, unaweza kupata upakiaji tofauti. Katika tofauti ya pili (Mchoro 2.53, b), kusimama hufanya kazi kulingana na njia ya kuacha.

Madawati ya majaribio kwa kutumia gari la majimaji au nyumatiki ili kuongeza kasi ya gari ni kivitendo huru na hatua ya mvuto. Kwenye mtini. 2.54 inaonyesha chaguzi mbili za vituo vya nyumatiki vya athari.

Kanuni ya uendeshaji wa kusimama na bunduki ya hewa (Mchoro 2.54, a) ni kama ifuatavyo. Gesi iliyoshinikizwa hutolewa kwa chumba cha kufanya kazi /. Wakati shinikizo lililotanguliwa linafikiwa, ambalo linadhibitiwa na manometer, automat 2 hutoa chombo 3, ambapo kitu cha mtihani kinawekwa. Wakati wa kuondoka kwenye pipa 4 ya bunduki ya hewa, chombo kinawasiliana na kifaa 5, ambacho kinakuwezesha kupima kasi ya chombo. Bunduki ya hewa imeunganishwa kwenye nguzo za msaada kwa njia ya kunyonya mshtuko b. Sheria ya breki iliyopewa kwenye kifyonza cha mshtuko 7 inatekelezwa kwa kubadilisha upinzani wa majimaji ya maji yanayotiririka 9 kwenye pengo kati ya sindano 8 iliyo na wasifu maalum na shimo kwenye kifyonza cha mshtuko 7.

Mchoro wa muundo wa msimamo mwingine wa mshtuko wa nyumatiki, (Mchoro 2.54, b) una kitu cha mtihani 1, gari la 2 ambalo kitu cha mtihani kimewekwa, gasket 3 na kifaa cha kuvunja 4, valves 5 zinazokuwezesha kuunda. shinikizo la gesi maalum linashuka kwenye pistoni b, na mifumo ya usambazaji wa gesi 7. Kifaa cha kuvunja kinawashwa mara moja baada ya mgongano wa gari na pedi ili kuzuia gari kutoka kinyume na kupotosha mawimbi ya mshtuko. Usimamizi wa stendi kama hizo unaweza kuwa otomatiki. Wanaweza kuzaa mizigo mingi ya mshtuko.

Kama kifaa cha kuongeza kasi, vifyonzaji vya mshtuko wa mpira, chemchemi, na, katika hali nyingine, motors za mstari za asynchronous zinaweza kutumika.

Uwezo wa karibu vituo vyote vya mshtuko umedhamiriwa na muundo wa vifaa vya kuvunja:

1. Athari ya kitu cha mtihani na sahani rigid ina sifa ya kupungua kwa kasi kutokana na tukio la nguvu za elastic katika eneo la mawasiliano. Njia hii ya kuvunja kitu cha mtihani hufanya iwezekanavyo kupata maadili makubwa ya overloads na mbele ndogo ya ukuaji wao (Mchoro 2.55, a).

2. Ili kupata overloads katika aina mbalimbali, kutoka kwa makumi hadi makumi ya maelfu ya vitengo, na wakati wao wa kupanda kutoka kwa makumi ya microseconds hadi milliseconds kadhaa, vipengele vinavyoweza kuharibika hutumiwa kwa namna ya sahani au gasket iliyo kwenye msingi mgumu. Vifaa vya gaskets hizi vinaweza kuwa chuma, shaba, shaba, risasi, mpira, nk. (Mchoro 2.55, b).

3. Ili kuhakikisha sheria yoyote maalum (iliyopewa) ya mabadiliko ya n na t katika aina ndogo, vipengele vinavyoweza kuharibika hutumiwa kwa namna ya ncha (crusher), ambayo imewekwa kati ya sahani ya kusimama kwa mshtuko na kitu chini ya mtihani. (Mchoro 2.55, c).

4. Kuzalisha tena athari kwa njia kubwa ya kupunguza kasi, kifaa cha kuvunja hutumiwa, kinachojumuisha sahani, sahani inayoweza kuharibika ya plastiki iko kwenye msingi mgumu wa kusimama, na ncha ngumu ya wasifu unaofanana ambao huletwa ndani yake ( Kielelezo 2.55, d), kilichowekwa kwenye kitu au jukwaa la kusimama. Vifaa vile vya kuvunja hufanya iwezekanavyo kupata mizigo mingi katika aina mbalimbali za n (t) kwa muda mfupi wa kupanda, hadi makumi ya milliseconds.

5. Kipengele cha elastic kwa namna ya chemchemi (Mchoro 2.55, e) imewekwa kwenye sehemu inayohamishika ya kusimama kwa mshtuko inaweza kutumika kama kifaa cha kuvunja. Aina hii ya kufunga breki hutoa upakiaji mdogo wa nusu-sine kwa muda unaopimwa kwa milisekunde.

6. Sahani ya chuma inayoweza kuchomwa, iliyowekwa kando ya contour kwenye msingi wa ufungaji, pamoja na ncha kali ya jukwaa au chombo, hutoa overloads ndogo (Mchoro 2.55, e).

7. Vipengele vinavyoweza kuharibika vilivyowekwa kwenye jukwaa linaloweza kusongeshwa la msimamo (Mchoro 2.55, g), pamoja na catcher rigid conical, hutoa overloads ya muda mrefu na wakati wa kupanda hadi makumi ya milliseconds.

8. Kifaa cha kuvunja na washer inayoweza kuharibika (Mchoro 2.55, h) hufanya iwezekanavyo kupata njia kubwa za kupungua kwa kitu (hadi 200 - 300 mm) na uharibifu mdogo wa washer.

9. Uumbaji katika hali ya maabara ya vidonda vya mshtuko mkali na pande kubwa inawezekana wakati wa kutumia kifaa cha kuvunja nyumatiki (Mchoro 2.55, s). Faida za damper ya nyumatiki ni pamoja na hatua yake inayoweza kutumika tena, pamoja na uwezekano wa kuzalisha mshtuko wa mshtuko wa maumbo mbalimbali, ikiwa ni pamoja na wale walio na mbele muhimu iliyotanguliwa.

10. Katika mazoezi ya kupima mshtuko, kifaa cha kuvunja kwa namna ya mshtuko wa mshtuko wa majimaji imekuwa kutumika sana (tazama Mchoro 2.54, a). Wakati kitu cha mtihani kinapiga mshtuko wa mshtuko, fimbo yake inaingizwa kwenye kioevu. Kioevu kinasukuma nje kupitia hatua ya shina kulingana na sheria iliyopangwa na wasifu wa sindano ya kudhibiti. Kwa kubadilisha wasifu wa sindano, inawezekana kutambua aina tofauti za sheria ya kuvunja. Wasifu wa sindano unaweza kupatikana kwa hesabu, lakini ni vigumu sana kuzingatia, kwa mfano, kuwepo kwa hewa kwenye cavity ya pistoni, nguvu za msuguano katika vifaa vya kuziba, nk. Kwa hiyo, wasifu uliohesabiwa lazima urekebishwe kwa majaribio. Kwa hivyo, njia ya computational-majaribio inaweza kutumika kupata wasifu muhimu kwa ajili ya utekelezaji wa sheria yoyote ya kusimama.

Upimaji wa athari katika hali ya maabara huweka mbele idadi ya mahitaji maalum kwa ajili ya ufungaji wa kitu. Kwa hiyo, kwa mfano, harakati ya juu ya kuruhusiwa katika mwelekeo wa transverse haipaswi kuzidi 30% ya thamani ya majina; katika majaribio ya upinzani wa athari na majaribio ya nguvu ya athari, bidhaa lazima iweze kusakinishwa katika nafasi tatu zenye mshangao kwa kuzaliana kwa idadi inayotakiwa ya misukumo ya mshtuko. Sifa za wakati mmoja za vifaa vya kupimia na kurekodi lazima ziwe sawa juu ya masafa pana ya masafa, ambayo inahakikisha usajili sahihi wa uwiano wa vipengele mbalimbali vya mzunguko wa mapigo yaliyopimwa.

Kwa sababu ya anuwai ya kazi za uhamishaji wa mifumo tofauti ya mitambo, wigo sawa wa mshtuko unaweza kusababishwa na mshtuko wa mshtuko wa maumbo tofauti. Hii ina maana kwamba hakuna mawasiliano ya moja kwa moja kati ya utendaji fulani wa wakati wa kuongeza kasi na wigo wa mshtuko. Kwa hiyo, kutoka kwa mtazamo wa kiufundi, ni sahihi zaidi kutaja vipimo vya vipimo vya mshtuko ambavyo vina mahitaji ya wigo wa mshtuko, na si kwa sifa ya wakati wa kuongeza kasi. Kwanza kabisa, hii inahusu utaratibu wa kushindwa kwa uchovu wa vifaa kutokana na mkusanyiko wa mizunguko ya upakiaji, ambayo inaweza kuwa tofauti na mtihani hadi mtihani, ingawa maadili ya kilele cha kuongeza kasi na dhiki yatabaki mara kwa mara.

Wakati wa kuiga michakato ya athari, ni vyema kutunga mfumo wa kuamua vigezo kulingana na mambo yaliyotambuliwa muhimu kwa uamuzi kamili wa thamani inayotakiwa, ambayo wakati mwingine inaweza kupatikana tu kwa majaribio.

Kwa kuzingatia athari za mwili mkubwa, unaosonga kwa uhuru kwenye kitu kinachoweza kuharibika cha saizi ndogo (kwa mfano, kwenye kifaa cha breki cha benchi) iliyowekwa kwenye msingi mgumu, inahitajika kuamua vigezo vya mchakato wa athari na. kuanzisha hali ambayo taratibu hizo zitakuwa sawa na kila mmoja. Katika kesi ya jumla ya mwendo wa anga wa mwili, hesabu sita zinaweza kukusanywa, tatu ambazo hutoa sheria ya uhifadhi wa kasi, mbili - sheria za uhifadhi wa misa na nishati, ya sita ni equation ya serikali. Milinganyo hii inajumuisha kiasi kifuatacho: vipengele vitatu vya kasi Vx Vy \ Vz> msongamano p, shinikizo p na entropy. Kupuuza nguvu za kutawanya na kuchukua hali ya kiasi kinachoweza kuharibika kuwa isentropic, mtu anaweza kuwatenga entropy kutoka kwa idadi ya vigezo vya kuamua. Kwa kuwa tu mwendo wa katikati ya wingi wa mwili huzingatiwa, inawezekana kutojumuisha vipengele vya kasi Vx, Vy kati ya vigezo vya kuamua; Vz na viwianishi vya pointi L", Y, Z ndani ya kitu kinachoweza kuharibika. Hali ya kiasi kinachoweza kuharibika itabainishwa na vigezo vifuatavyo:

  • wiani wa nyenzo p;
  • shinikizo p, ambayo ni muhimu zaidi kuzingatia kupitia thamani ya deformation ya juu ya ndani na Otmax, ikizingatiwa kama kigezo cha jumla cha tabia ya nguvu katika eneo la mawasiliano;
  • kasi ya athari ya awali V0, ambayo inaelekezwa pamoja na kawaida kwa uso ambao kipengele kinachoweza kuharibika kimewekwa;
  • wakati wa sasa t;
  • uzito wa mwili t;
  • kuongeza kasi ya kuanguka kwa bure g;
  • moduli ya elasticity ya vifaa E, kwa kuwa hali ya dhiki ya mwili juu ya athari (isipokuwa eneo la mawasiliano) inachukuliwa kuwa elastic;
  • paramu ya kijiometri ya mwili (au kitu kinachoweza kuharibika) D.

Kwa mujibu wa TS-theorem, vigezo nane, tatu ambavyo vina vipimo vya kujitegemea, vinaweza kutumika kutunga aina tano za kujitegemea zisizo na kipimo:

Vipimo visivyo na kipimo vinavyojumuisha vigezo vilivyoamuliwa vya mchakato wa athari vitakuwa baadhi ya kazi za muundo huru usio na kipimo P1-P5.

Vigezo vya kuamua ni pamoja na:

  • deformation ya sasa ya ndani a;
  • kasi ya mwili V;
  • nguvu ya mawasiliano P;
  • mvutano ndani ya mwili a.

Kwa hivyo, tunaweza kuandika mahusiano ya kazi:

Aina ya kazi / 1, / 2, / e, / 4 inaweza kuanzishwa kwa majaribio, kwa kuzingatia idadi kubwa ya vigezo vya kufafanua.

Ikiwa, juu ya athari, hakuna uharibifu wa mabaki unaoonekana katika sehemu za mwili nje ya eneo la mawasiliano, basi deformation itakuwa na tabia ya ndani, na kwa hiyo, tata R5 = pY ^/E inaweza kutengwa.

Changamano Jl2 = Pttjjjax) ~ Cm inaitwa mgawo wa uzito wa jamaa.

Mgawo wa nguvu ya upinzani dhidi ya deformation ya plastiki Cp inahusiana moja kwa moja na index ya tabia ya nguvu N (mgawo wa kufuata nyenzo, kulingana na sura ya miili inayogongana) na utegemezi ufuatao:

ambapo p ni msongamano uliopunguzwa wa vifaa katika eneo la mawasiliano; Cm = m/(pa?) ni misa ya jamaa iliyopunguzwa ya miili inayogongana, ambayo ni sifa ya uwiano wa misa yao iliyopunguzwa M hadi misa iliyopunguzwa ya kiasi kinachoweza kuharibika katika eneo la mawasiliano; xV ni kigezo kisicho na kipimo kinachoonyesha kazi ya jamaa ya deformation.

Chaguo za kukokotoa Cp - /z (R1 (Rr, R3, R4) inaweza kutumika kuamua upakiaji:

Ikiwa tunahakikisha usawa wa maadili ya nambari ya muundo usio na kipimo IJlt R2, R3, R4 kwa michakato miwili ya athari, basi hali hizi, i.e.

itakuwa vigezo vya kufanana kwa taratibu hizi.

Wakati masharti haya yametimizwa, maadili ya nambari ya kazi /b/g./z» L» me- pia yatakuwa sawa kwa wakati sawa -V CtZoimax-const; ^r= const; Cp = const, ambayo inafanya uwezekano wa kuamua vigezo vya mchakato mmoja wa athari kwa kuhesabu upya vigezo vya mchakato mwingine. Mahitaji ya lazima na ya kutosha kwa muundo wa kimwili wa michakato ya athari yanaweza kutengenezwa kama ifuatavyo:

  1. Sehemu za kazi za mfano na kitu cha asili lazima ziwe sawa na kijiometri.
  2. Mchanganyiko usio na kipimo, unaojumuisha kufafanua mita za para, lazima zikidhi hali (2.68). Kuanzisha vipengele vya kuongeza alama.

Ni lazima ikumbukwe kwamba wakati wa kuunda tu vigezo vya mchakato wa athari, hali ya mkazo ya miili (asili na mfano) itakuwa tofauti.

Utaratibu wa athari. Katika mitambo ya mwili mgumu kabisa, athari inazingatiwa kama mchakato wa kuruka, ambao muda wake ni mdogo sana. Wakati wa athari, katika hatua ya kuwasiliana na miili inayogongana, nguvu kubwa, lakini za papo hapo hutokea, na kusababisha mabadiliko ya mwisho katika kasi. Katika mifumo halisi, nguvu za mwisho daima hufanya kazi wakati wa muda mfupi, na mgongano wa miili miwili inayohamia inahusishwa na deformation yao karibu na hatua ya kuwasiliana na uenezi wa wimbi la compression ndani ya miili hii. Muda wa athari hutegemea mambo mengi ya kimwili: sifa za elastic za vifaa vya miili ya kugongana, sura na ukubwa wao, kasi ya jamaa ya mbinu, nk.

Mabadiliko ya kuongeza kasi na wakati kwa kawaida huitwa msukumo wa kuongeza kasi ya mshtuko au msukumo wa mshtuko, na sheria ya mabadiliko ya kasi na wakati inaitwa aina ya mshtuko wa mshtuko. Vigezo kuu vya pigo la mshtuko ni pamoja na kuongeza kasi ya mshtuko wa kilele (upakiaji), muda wa kuongeza kasi ya athari na sura ya pigo.

Kuna aina tatu kuu za majibu ya bidhaa kwa mizigo ya mshtuko:

* hali ya msisimko wa ballistic (quasi-damping) (kipindi cha oscillations ya asili ya EI ni kubwa kuliko muda wa mapigo ya kusisimua);

* hali ya msisimko wa quasi-resonant (kipindi cha oscillations ya asili ya EI ni takriban sawa na muda wa mapigo ya msisimko);

* Hali tuli ya msisimko (kipindi cha oscillations ya asili ya EI ni chini ya muda wa mapigo ya msisimko).

Katika hali ya ballistic, thamani ya juu ya kuongeza kasi ya EM daima ni chini ya kuongeza kasi ya kilele cha mapigo ya athari. Quasi-resonant Hali ya msisimko wa quasi-resonant ndiyo ngumu zaidi kwa suala la ukubwa wa kasi ya msisimko (m zaidi ya 1). Katika hali ya tuli ya msisimko, majibu ya ED hurudia kabisa pigo la kutenda (m = 1), matokeo ya mtihani hayategemei sura na muda wa pigo. Majaribio katika eneo tuli ni sawa na majaribio ya athari za kuongeza kasi ya mstari, tangu inaweza kuonekana kama kiharusi cha muda usio na mwisho.

Vipimo vya kushuka hufanywa kwa njia ya msisimko wa quasi-resonant. Nguvu ya athari inatathminiwa na uadilifu wa muundo wa mmea wa nguvu (hakuna nyufa, chips).

Vipimo vya athari hufanyika baada ya vipimo vya athari chini ya mzigo wa umeme ili kuthibitisha uwezo wa ED kufanya kazi zake chini ya hali ya mshtuko wa mitambo.

Mbali na vituo vya mshtuko wa mitambo, vituo vya mshtuko wa electrodynamic na nyumatiki hutumiwa. Katika vituo vya electrodynamic, pigo la sasa linapitishwa kupitia coil ya kusisimua ya mfumo wa kusonga, amplitude na muda ambao hutambuliwa na vigezo vya pigo la mshtuko. Juu ya vituo vya nyumatiki, kuongeza kasi ya mshtuko hupatikana wakati meza inapogongana na projectile iliyopigwa kutoka kwa bunduki ya hewa.

Tabia za vituo vya mshtuko hutofautiana sana: uwezo wa mzigo, uwezo wa mzigo - kutoka kilo 1 hadi 500, idadi ya beats kwa dakika (kubadilishwa) - kutoka 5 hadi 120, kuongeza kasi ya juu - kutoka 200 hadi 6000 g, muda wa pigo - kutoka 0.4 hadi 40 ms.