Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,653

В современной травматологии большое распространение получил метод наружного остеосинтеза при помощи дистракционно-компрессионных аппаратов. Устройство аппаратов внешней чрескостной фиксации обеспечивает обездвиживание костей, их сдавливание (компрессию), растяжение (дистракцию), стабилизацию, а также коррекцию положения отломков. Одной из основных задач при разработке конструкций является определение сил в фиксирующих стержнях конструкции.

Разработана система измерения силы, с которой аппарат создает компрессию в месте перелома. Определена зависимость выходного сигнала с датчика от силы действующей вдоль стержня. Принцип измерения деформации с помощью тензорезисторов состоит в том, что при деформации изменяется его активное сопротивление. Изменение сопротивления функционально зависит от деформации вдоль главной оси тензорезистора, сопротивления R до деформации и коэффициентов передачи деформации.

При известных механических свойствах фиксирующих стержней, определена формула, по которой можно найти компрессию в зависимости от изменения сопротивления. Для того, что бы скомпенсировать механические напряжения, возникающие от изгиба стержня, измерение силы действующей на стержень производится с помощью тензометрической системы в виде полумостовой схемы. Для этой системы выведена формула определения зависимости силы от выходного напряжения моста полумостовой схемы.

При анализе получена математическая модель тензометрической системы для измерения механического напряжения в стержне аппарата остеосинтеза, которая включает в себя формулу зависимости относительного изменения сопротивления чувствительного элемента тензодатчика от относительной деформации стержня, формулу определяющую силу действующую на стержень от относительного изменения сопротивления чувствительного элемента тензодатчика и формулу определяющую силу действующую на стержень от выходного измеряемого напряжения тензометрического моста. Таким образом, используя данную математическую модель можно определять силы действующие в фиксирующих стержнях аппарата остеосинтеза по выходным напряжениям с тензометрических мостов.