Buchbesprechungen - 496

BUCHBESPRECHUNGEN

Hartung, C., Z u r B i o m e c h a n i k w e i c h e r G e w e b e , Fortschritt-Berichte VDI-Zeitschriften, Reihe 17 Nr. 2, VDI- Verlag: Diisseldorf 1975, 91 S.

Das mechanische Verhalten biologischer Gewebe beschaftigt die Medizin seit langer Zeit. Zunachst haben sich Mediziner dieses Fragenkreises angenommen und ihn auf mehr phlno- menologischer Basis beschrieben. In neuerer Zeit hat die Histo- mechanik zunehmend Physiker und Ingenieure angezogen. I n diesen Rahmen fallt die hier als VDI-Fortschrittsbericht vorge- legte Untersuchung von CERIST~PH HARTUNQ, der dabei seine gediegenen kontinuumsmechanischen Kenntnisse als Ingenieur einbringen konnte.

Es wird eine einheitliche Theorie der Biomechanik weicher Gewebe vorgeschlagen. Ausgangspunkt ist die Beschreibung der bei Geweben in vitro zu beobachtenden Phanomene wie Dehn- verhalten, Relaxation, Erholung, Retardation und Hysterese. Das an die jeweilige Gewebeart anzupassende biomechanische Modell wird aus Versuchen abgeleitet, die sich an die Versuche im Bereich der ublichen Materialpriifung anlehnen. Gewebe weisen von Hause aus rheologisches Verlialten auf. Eine Mog- lichkeit, dieses Phanomen zu erfassen, besteht in der Vorgabe von Verschiebungs- und damit Verzerrungsfunktionen fur die Probe und der Messung des zugehorigen Belastungsniveaus. Der physiologischen Beanspruchung kommt die zyklische Belastung nahe, die daher als Testfunktion verwendet wurde. Es zeigt sich, daB das Dehnungs-Spannungsverhalten in einen zyklisch statio- naren Vorgan'g einlauft und in diesem Rahmen zeitunabhangig wird. Auf diese Beobachtung stiitzt sich der Verfasser, wenn er im folgenden mit zeitunabhangigen Stoffgesetzen arbeitet. Die erwahnten zeitabhangigen Erscheinungen wie Relaxation und Erholung finden aus den vorgenannten Griinden keinen unmit- telbaren Eingang in das Modell.

Der Charakter desl Stoffgesetzes wird niechanisch und ther- modynamisch begriindet. Es wird rnit dem Grenefall des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik gearbeitet, namlich einem re- versiblen ProzeD. Anders als bei ublichen technischen Stoffbe- schreibungen geht hier als dominante GroDe die aus den Ver- suchen ermittelte A r b e i t s d i c h t e ein. Die freien Parameter des Stoffgesetzes werden durch Anpassung an den Versuch - Zug- versuch - bestimmt. Es zeigt sich in den betrachteten Fallen, daB eine lineare Naherung im Sinne des HooKEschen Gesetzes nicht ausreichend ist. Approximationen von hoherer Ordnung erfiillen jedoch ihren Zweck, Stoffgesetz und Grundversuch in Ubereinstimmung zu bringen. Die Gewebe zeigen durchweg das Verhalten des sogenannten locking material. Sie sprechen bei kleineren Dehnungen nur geringfiigig an, urn bei groDer werden- den Dehnungen mit einer iiberproportionalen Versteifung zu antworten,. Retont sei, daB hier sowohl mit einem nichtlinearen Stoffgesetz wie mit endlicher Verformung, also nichtlinearer Ver- zerrung gerechnet worden ist. Die Anisotropie von Geweben wird implizite dadurch beriicksichtigt, dal3 die untersuchten Ge- webeproben jeweils in ihren Hauptrichtungen beansprucht wer- den. Die durchgerechneten, aIs histoelastisch bezeichneten No- delle beziehen sich auf zugbeanspruchte Organteile (Muskeln, Haut) sowie auf BlutgefaDe. Die Bestimmung der Ansatzpara- meter wird nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate vor- genommen. Bei dem histomechanischen Ersatzmodell fur die BlutgefaBe wird kompressibles Wandverhalten zugelassen, das zu sehr interessanten, physiologisch verniinftigen Losungen fiihrt.

Der Verfasser geht abschlieBend auf die benutzten Algorith- men ein und stellt die verwendeten Unter- und Hilfsprogramme vor (Programmiersprache FORTRAN IV(G)), die einem poten- tiellen Benutzer zur Verfiigung gestellt werden konnen und es ihm erlauben, aus Versuchsdaten das Ersatzmodell festzulegen und in einer anwenderfreundlichen Form grafisch darzustellen.

Die Monographie kann interessierten Physiologen, Physikern und Ingenieuren, die sich mit der Histomechanik von Geweben beschaftigen, empfohlen werden.

Hsnnover 0. b'kIIltF.NIIOT,TZ

Bartima, F., G a s d y n a m i k d e r V e r b r e n n u n g , Wiell- New York. Springer-Verlag. 1975. XI, 247 S., 125 Abb., DM 142, -. $ 980. -.

Viele Verbrennungsvorgange lassen sich nur verstehen und berechnen, wenn man die Wechselwirkung zwischen den chemi- schen Reaktionen einerseits und den Stromungen der beteiligten Gase andererseits erfal3t. Dennoch fehlte bisher eine einiger- maBen umfassende Darstellung dieses Grenzgebietes zwischen Gasdynamik und Reaktionskinetik. I n den Lehrbiichern der Gasdynamik kann dem Spezialgebiet nicht der notige Platz ein- geraumt werden, in den mehr auf praktische Anwendungen ausgerichteten Werken iiber 'Flammen, Feuerungen etc. fehlen die gasdynamischen Grundlagen hierzu. Die vorliegende Neu- erscheinung schlieDt daher ohne Zweifel eine wesentliche Liieke in der Fachliteratur.

Das Buch ist in fiinf Teile gegliedert: 1. Thermodynamische Grundlagen ; 2. Allgemeine Grundlagen der Verbrennung ; 3. Stationare, eindimensionale Stromung mit Energiezufuhr; 4. Stationare, raumliche Stromung mit Energiezufuhr; 5. Tn- stationare Stromung mit Energiezufubr. Innerhalb dieses weit- gespannten Rahmens wird das gestellte Thema, jedenfalls soweit es die gasdynamischen Aspekte betrifft, in bemerkenswert voll- stlndiger Weise behandelt. Natiirlich wird mancher Leser das eine oder andere vermissen, was er aber - im Sinne einer Vorbe- merkung des Verfassers - sicherlich in einer der schon vor- handenen Monographien finden kann und dort auch eher suchen wird. Die Beschr5nkung.des Stoffumfanges hat, abgesehen von okonomischen ZwLngen, aber auch einen Vorteil: Man merkt es dem Werk in wohltuender Weise an, daB der Verfasser iiber ein Wissensgebieb schreibt, zu dessen heutigem Stand er selbst in langjahriger Forschunggtatigkeit maBgebend beigetragen hat. Wenn d a m noch die Darstellung klar und verstandlich ist, wozu nicht zuletzt die zahlreichen, mit Liebe zum Detail entworfenen Abbildungen beitragen, so kann man einem solchen Buch nur noch den verdienten Erfolg wiinschen. Ein niedrigerer Prpis, wenn auch vielleicht nur unter gewissen EinbuBen in der Aus- stattung zu erreichen, hatte d a m allerdings auch etwas bei- tragen konnen.

Wien W. SCHNEIDER

J o u r n a l of N o n - N e w t o n i a n F l u i d M e c h a n i c s , Bd. 1, Nr. 1, 1976. Amsterdam. Elsevier Scientific Publishing Company. 1976. 106 S., US $ 47.95. Dfl. 120.00.

Diese neue Zeitschrift ist nach der Absicht ihrer Herausgeber gedacht fur Beitrage aus der rheologischen Grundlagenforschung und ihren Anwendungen. Genommen werden Arbeiten iiber rheologische Gleichungen, ihre Herleitung aus Kontinuums- odrr Mikrovorstellungen und ihre Anwendung auf konkrete Stromungsprobleme. Willkommen sind auch experimentelle Er- gebnisse sowie Beitrage zum Stoff- und Warmetransport, zii Stabilitatsfragen und zur Turbulenz in nichtnewtonschen Fliis- sigkeiten. Abstrakte Entwicklungen ohne Hoffnung auf An- wendungen sind nicht willkommen. Da rheologische Stromungen auf vielen praktisch wichtigen Gebieten eine zunehmende Rolle spielen, kann man dem neuen Journal einen breiten Interessen- tenkreis voraussagen, zumal das Herausgeberkollektiv aus inter- national bekannten Fachvertretern besteht, die in England, den USA, der Sowjetunion, Italien, der BRD, den Niederlanden, Japan, Australien, Frankreich und Israel tiitig sind. Dieses erste Heft enthalt neben zwei Buchbesprechungen folgende Originalarbeiten

J. D. GODDARD : Tensile stress contribution of flow-oriented slender particles in non-NEwToNian fluids, G. BRINDLEY, J. M. DAVIES and K. WALTERS: Elastico-vis- cous squeeze films. PartI, 0. ASTARITA and G. C. SARTI: The'dissipative mechanism in flowing polymers: Theory and experiments, E. W. WILLIAMS: Non-Newtonian flow caused by an infinitc rotating disc, E. T. BUSBY and W. C. MCSPORRAN: An experimental study of nonrheometric flows of viscoelastic fluids I. Flow into a re-entrant tube, J. R. BLACK and M. M. DENN: Converging flow of a sfisco- elastic liquid, D. R. OLIVER and R. C. ASHTON: The triple jet: Influence of shear history on the stretching of polymer solutions. Berlin J. F~RSTE

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