До м'яких тканин відносять ті тканини, для яких воставлюючі деформації можуть бути великі (десятки і сотні відсотків) і дійсно досягають таких значень в природних ситуаціях. З цієї точки зору м'яких тканин, безумовно, відносяться шкіра, м'язова тканина, тканина легенів і мозку, стінки кровоносних судин і дихальних шляхів, брижа і деякі інші, а до твердих - кістка, зуб, деревина і т. д. Проміжне положення займають суглобовий хрящ, сухожилля, які - для визначеності - тут віднесені до м'яких тканин.
Здатність до великих деформацій, притаманна м'яким тканинам, пов'язана з їх структурними особливостями, у тому числі з наявністю мережі з колагенових і еластинових волокон, занурених в речовину. У природному стані колагенові волокна вигнуті, що разом з високою розтяжністю еластину забезпечує високу податливість м'яких тканин при малих удлинениях і низьку - при великих. Щільність складових м'яких тканин практично не залежить від тиску, і всебічне стискання тканини не дає помітною об'ємної деформації, якщо, зрозуміло, виключена можливість видавлювання рідини зі зразка.
Більшість м'яких тканин ведуть себе як трансверсально ізотропні тіла (при більш точному описі - як ортотропные). Однак практична реалізація неодноосного деформованого стану для м'яких тканин дуже складна, і лише в останні роки вдалося поставити такі експерименти. Всі м'які тканини неупруги і виявляють тимчасові ефекти: при фіксованій деформації відбувається релаксація напруг, при фіксованій навантаженні - протягом. Навантаження і розвантаження дають типову гістерезисних картину, а при циклічному навантаженні коливання деформацій і напружень розрізняються по фазі. Ці властивості зазвичай описуються моделями з пам'яттю, рідше - диференціальними моделями в'язкопружності.
Для м'яких тканин вибір початкового стану часто утруднений із-за дуже повільного відновлення вихідної форми зразка після розвантаження і сильною (до 90%) релаксації напружень. Іншими словами, існує практична невизначеність стану, яке природно приймати за початковий. Більшість м'яких тканин в умовах організму піддається циклічному навантаженню і не знаходиться, таким чином, у якомусь певному стаціонарному стані. Циклічність змін у живій тканині підказує, що зразок перед випробуваннями має досить довго піддаватися періодичному навантаження. За початкове тоді приймається не будь-який стаціонарний стан, а режим усталених коливань з малою амплітудою.
|