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不同压缩速率下关节软骨力学性能的有限元模拟
  • ISSN号：1671-9352
  • 期刊名称：《山东大学学报：理学版》
  • 时间：0
  • 分类：R318.01[医药卫生—生物医学工程;医药卫生—基础医学]
  • 作者机构：天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室, 天津大学化工学院, 天津出入境检验检疫局
  • 相关基金：国家自然科学重点基金资助项目(11432016);国家自然科学基金资助项目(11572222,11172208)
作者： 秦晓怡, 高丽兰, 张慧, 张春秋, 葛洪玉, 刘志动
关键词： 关节软骨, 压缩速率, 不同层区, 力学性能, Abaqus
中文摘要：

通过实验与模拟结合,探究不同压缩速率下关节软骨的微观力学性能。基于纤维增强多孔弹性模型,以蛋白多糖和间隙液体为两相、用非线性弹簧单元SPRINGA替代胶原纤维的性能建立有限元模型,并由实验数据确定有限元模型相关参数,运用ABAQUS有限元分析软件对关节软骨不同层区的率相关性能进行分析。恒定压缩速率下,关节软骨浅表层应变变化最大,深层最小,中间层介于两者之间;不同压缩速率下,压缩速率越大不同层区应变变化相应越大;加载初始时,液相主要在浅表层流动,随时间持续而向中间层及深层流动,液相最大流速渗出位置也相应下移。实验基础上,建立了一个合适的纤维增强多孔弹性模型。关节软骨不同层区力学性能具有率相关性,液相在关节软骨承载机理中起重要作用,承载所造成的软骨内部液相流动有助于软骨内部营养物质的交换流通。

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期刊信息
  • 《山东大学学报：理学版》
  • 北大核心期刊（2011版）
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:山东大学
  • 主编：刘建亚
  • 地址：济南市经十路17923号
  • 邮编：250061
  • 邮箱：xblxb@sdu.edu.cn
  • 电话：0531-88396917
  • 国际标准刊号：ISSN：1671-9352
  • 国内统一刊号：ISSN：37-1389/N
  • 邮发代号:24-222
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘（网络版）,美国数学评论（网络版）,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊（2008版）,中国北大核心期刊（2011版）,中国北大核心期刊（2014版）,英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:6243