Yaponiyadan olan tədqiqat qrupu birölçülü axınla keçid təzyiqinin inkişafını miqyaslaşdırmaq üçün vahid model hazırlayıb. Bu nailiyyət müxtəlif sürətlənmə vəziyyətləri üçün qapalı maye sistemində təzyiq sahələrinin necə qurulduğunu daha yaxşı başa düşməyə imkan verir ki, bu da fiziki təmas nəticəsində yaranan insan beyninin xəsarətləri kimi biomexanika ilə bağlı təsir problemlərinə tətbiq oluna bilər.

Yüksək sürətli axın və ya sürətli sürətlənmə halları istisna olmaqla, maye adətən sıxıla bilən hesab edilmir. Sonuncu hal su çəkici nəzəriyyəsi kimi tanınır və bu, su kranı qəfil bağlandıqda tez-tez yüksək səslə baş verir.

Son illərdə yüngül travmatik beyin zədəsinin başlanğıcı oxşar kontekstdə müzakirə edilmişdir, yəni bu məsələnin daha yaxşı başa düşülməsi təkcə ənənəvi mühəndislik deyil, həm də yeni yaranan biomexanika tətbiqləri üçün vacibdir.

Bu klassik problemdə açıq sual, sürətlənmə zamanı təzyiq sahəsinin keçid inkişafının necə modelləşdirilməsidir.

Mövcud işlər tez-tez sıxılmayan və ya sıxıla bilən fərziyyələrə (yəni, su çəkici nəzəriyyəsi) əsaslanır ki, burada sürətlənmə müddəti o qədər qısa hesab edilir ki, təzyiq dalğa cəbhəsi addım-addım funksiya kimi inkişaf edir (yəni, mayedəki təzyiq sıçrayışdan sıçrayır). sıfırdan tam inkişaf etmiş vəziyyətə kortəbii olaraq).

Bununla belə, biyomekanik təsir zamanı təsiredicilər adətən yumşaq olur və təsir müddəti əhəmiyyətli dərəcədə uzun olmalıdır.

Tokio Kənd Təsərrüfatı və Texnologiya Universitetində (TUAT), Mexanika Sistemləri Mühəndisliyi Departamentindən olan bir tədqiqat qrupu yeni dəyişdirilmiş ölçüsüz nömrədən istifadə edərkən keçid təzyiqinin inkişafının miqyaslı modelini işləyib hazırlayıb.

Tədqiqat Journal of Fluid Mechanics jurnalında dərc olunub .

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1738213706&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-01-scales-pressure-fluctuation-liquid.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xMTEiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90IEEoQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMi4wLjY4MzQuMTExIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xMTEiXV0sMF0.&dt=1738213706348&bpp=1&bdt=57&idt=101&shv=r20250128&mjsv=m202501230101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1738213531%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1738213531%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1738213531%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=7787050414326&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1985&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95349947%2C31088038%2C95347432&oid=2&pvsid=2665047524358598&tmod=231041337&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=106

Çihiro Kurihara (magistr məzunu) və Akihito Kiyama (TUAT-da keçmiş dosent, indi Saitama Universitetində) daxil olmaqla, professor Yoshiyuki Taqavanın rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu.

Komanda, qismən maye ilə doldurulmuş sınaq borusunun sərbəst yerə düşdüyü və nəticədə müxtəlif sərtlikdəki döşəmələrlə toqquşduğu sadə bir eksperimental quraşdırma ilə gəldi . Bu xüsusi hal üçün əsas parametrlər olan sürətlənmə şərtləri maye sütununun uzunluğu, mayenin səs sürəti (yəni, maye növü) və sürətlənmə müddəti (yəni, döşəmə sərtliyi) ilə tənzimlənə bilər.

Bu parametrlər mayenin uzunluğunun təzyiq dalğasının qalınlığına nisbəti kimi yenidən təyin olunan Strouhal sayı St ölçüsüz bir ədədi müəyyən edir. Bu ölçüsüz rəqəm tez-tez maye/akustik zaman miqyasının nisbəti kimi başa düşülsə də, bu sistemdə şərh daha intuitivdir.

Bir akselerometrdən istifadə edərək mayenin içərisində dolayı təzyiq ölçmələrinin köməyi ilə komanda ölçüsüz təzyiqi və Strouhal sayını birləşdirən analitik model təklif etdi.

Onların sistematik təcrübəsi göstərdi ki, təklif olunan model universal olaraq müxtəlif mərtəbələrə və maye tiplərinə tətbiq oluna bilər. Model hətta zəif hidrojel üçün də möhkəm idi. Model boru kimi birölçülü sistem üçün nəzərdə tutulsa da, gələcəkdə konsepsiya üçölçülü sistemə çevrilə bilər.

“Bizim tapıntımız müxtəlif sürətlənmə şəraitində qapalı maye sistemlərində təzyiq dinamikasını anlamaq üçün əhəmiyyətlidir” dedi Taqava.

“Tədqiqatımız, mühəndis dizaynlarını təkmilləşdirmək və fiziki təsirlər nəticəsində yaranan beyin xəsarətlərini yüngülləşdirmək kimi təsirlə əlaqəli biomexanikaları öyrənmək üçün istifadə edilə bilən, sıxıla bilməyən və sıxıla bilən axın nəzəriyyələrini birləşdirən vahid miqyaslı model aşkar etdi.”

Daha çox məlumat: Chihiro Kurihara et al, Qısamüddətli sürətlənmə altında mayelərin təzyiq dalğalanmaları, Maye Mexanikasının Jurnalı (2025). DOI: 10.1017/jfm.2024.1190

Jurnal məlumatı: Maye Mexanikasının Jurnalı 

Tokio Kənd Təsərrüfatı və Texnologiya Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir