Πειραματική μελέτη τασικού πεδίου σε προσομοίωμα σιαγώνας υπό κρουστική φόρτιση

Abstract

Στην εργασία αυτή μελετάται πειραματικά η διάδοση κύματος σε προσομοίωμα κάτω γνάθου. Συγκεκριμένα παρακολουθείται η πορεία του μετώπου τασικού παλμού, η ταχύτητά του, η πυκνότητα των τάσεων που αναπτύσσονται σε δοκίμιο από Plexiglas που προσομοιάζει κάτω γνάθο σε φυσική κλίμακα. Η επιλογή προς μελέτη της κάτω γνάθου έγινε καθώς είναι το πλέον προέχον και εκτεθειμένο οστό του προσώπου. Για αυτό το λόγο είναι και συχνό φαινόμενο η ύπαρξη πολλαπλών καταγμάτων στην κάτω γνάθο του προσώπου. Η πειραματική ανάλυση γίνεται με την βοήθεια της οπτικής μεθόδου των καυστικών. Σε κάθε δοκίμιο γίνεται λεπτή διάτρηση μικρών οπών, που αποτελούν ροζέτα τάσεων. Σύμφωνα με την θεωρία των καυστικών, όταν δέσμη μονοχρωματικού φωτός προσπέσει στο δοκίμιο, στην ζώνη γύρω από την οπή θα αποκλίνει, λόγω της αλλαγής του δείκτη διάθλασης και του πάχους του υλικού κατά την φόρτιση του, με αποτέλεσμα σε επίπεδο αναφοράς παράλληλο με το δοκίμιο να δημιουργείται μια ισχυρά φωτιζόμενη καμπύλη, η καυστική. Το σχήμα και οι διαστάσεις της καυστικής εξαρτώνται από την κατανομή τάσεων και ο προσανατολισμός της μας δίνει την διεύθυνση των κυρίων τάσεων. Έτσι είναι δυνατή η παρακολούθηση του μετώπου του τασικού παλμού και της διαφοράς των κυρίων τάσεων, κατά την διέλευση του. Η δημιουργία τασικού παλμού επιτυγχάνεται από την κρούση του δοκιμίου με βλήμα αεροβόλου και για την αποτύπωση των φαινομένων χρησιμοποιείται μια Cranz-Schardin μηχανή ταχείας φωτογράφησης. Η εργασία προσπαθεί να συμβάλει στην μελέτη του προβλήματος των καταγμάτων της κάτω γνάθου του προσώπου καθώς και στον πειραματικό έλεγχο των αναλυτικών μελετών με την βοήθεια πεπερασμένων στοιχείων που αναπτύσσονται στην κατεύθυνση αυτή. Τα περιεχόμενα κεφάλαια στην εργασία είναι τα εξής : Κεφάλαιο 1 Κατάγματα προσώπου, όπου γίνεται μια εισαγωγή στα κατάγματα της κάτω γνάθου, στα ανατομικά στοιχεία της κάτω γνάθου , στους μύες πού κινούν την κάτω γνάθο και έχουν σχέση με τα κατάγματα του οστού αυτού. Επίσης στο κεφάλαιο αυτό αναφέρεται μια διαίρεση των καταγμάτων γενικώς, η αιτιολογία και συχνότητα των καταγμάτων της κάτω γνάθο Κεφάλαιο 2, Εισαγωγή στην Θεωρία του Τασικού Πεδίου, όπου αναφέρονται στοιχεία της θεωρίας ελαστικότητας, οι γενικές εξισώσεις στατικής ισότροπου ελαστικού μέσου καθώς και η επίλυση του προβλήματος της οπής υπό τάση. Κεφάλαιο 3. Η Οπτική Μέθοδος των Καυστικών, όπου παρουσιάζεται η βασική θεωρία της μεθόδου και η εφαρμογή της στο πρόβλημα της οπής. Κεφάλαιο 4. Πειραματική Διαδικασία, όπου γίνεται περιγραφή του δοκιμίου, της πειραματικής διάταξης, η αναλυτική παρουσίαση του πειράματος και ο σχολιασμός των αποτελεσμάτων.

In this work is studied experimental the distribution of wave in simulation of jawbone. Concretely are watched the course of forehead of dynamic vibration, his speed, the density of tendencies that is developed in essay from Plexiglas that simulates the jawbone in natural scale. The choice to study of jawbone became while is the most prominent and exposed bone of person. For this reason it is also frequent phenomenon the existence of multiple fractures in the jawbone of person. The experimental analysis becomes with the help of optical method of caustic. In each essay becomes thin perforation of small holes, that constitutes rosette of tendencies. According to the theory caustic, when beam of one colour light falls against the essay, in the area round the hole it will deviate, because the change of indicator of diffraction and thickness of material at his charge, with result in level of report parallel with the essay is created one powerfully litted up curve, caustic. The form and the dimensions of caustic depend from the distribution of tendencies and her orientation give us the address of gentlemen of tendencies. Thus is possible the follow-up of forehead of dynamic vibration and difference of gentlemen of tendencies, at his passage. The creation of dynamic vibration is achieved by the percussion of essay with missile of airgun and for the imprinting of phenomena is used Cranz-Schardin machine of rapid photographing. The work tries it contributes in the study of problem of fractures of down jawbone of person as well as in the experimental control of analytic studies with the help of finite elements that is developed in this direction. The content capital in the work are following: Chapter 1 Fracture of person, where becomes a import in the fractures of jawbone, in the anatomic elements of jawbone, in muscles where they move the jawbone and have relation with the fractures of this bone. Also in this chapter is reported a division of fractures generally speaking, the explanation and frequency of fractures jawbone Chapter 2, Import in the Theory of dynamic Field, where are reported elements of theory elasticity, the general equations of statics flexible medium as well as the resolution of problem of hole under tendency. Chapter 3. The optical Method of Caustic, where are presented the basic theory of method and her application in the problem of hole experimental provision, the analytic presentation of experiment and the annotation the results. Chapter 4. Experimental Process, where becomes description of essay, experimental provision, the analytic presentation of experiment and the annotation the results. Finally are reported the conclusions and the indicative bibliography.