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血红细胞力学性能的纳米压痕实验和有限元模拟
  • ISSN号:0459-1879
  • 期刊名称:力学学报
  • 时间:2012.5
  • 页码:614-621
  • 分类:TB33[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]北京工业大学机电学院工程力学系,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金(10872011,11172012)和北京市自然科学基金(3092006)资助项目.
  • 相关项目:典型胶质材料的电学-化学-力学耦合理论与应用
中文摘要:

采用纳米压痕技术和有限元方法研究了血红细胞的生物力学性能.进行了血红细胞的纳米压痕实验,得到了血红细胞的材料参数和变形形貌;在实验基础上,建立了血红细胞的三维有限元模型,模拟了血红细胞的压痕载荷-位移曲线,并考虑了参数效应.数值模拟结果和实验数据符合很好.通过改变压头与材料之间的摩擦系数和压头曲率半径等参数,比较了载荷-位移曲线的变化情况.研究表明摩擦系数对压痕载荷-位移曲线和应力分布影响很小,而压头曲率对载荷-位移曲线的影响明显.

英文摘要:

This paper studies the biomechanical behaviors of a red blood cell (RBC) by nanoindentation technique and finite element simulation. The Young's modulus and load-displacement curve of RBC are measured by nanoindentation. Then a 3D finite element model of RBC is built to simulate the naoindentation process. The load-displacement curves of RBC are obtained by altering friction coefficients between the tip and curvature radius of the tip. It is shown that the FEM results are agreement with the experimental data for nanoindentation of RBC. The deformation of RBC is obviously influenced by the curvature radius of the tip but slightly by the friction coefficient between the tip and the cell.

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期刊信息
  • 《力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学院力学研究所
  • 主编:魏悦广
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号中科院力学所内《力学学报》
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxxb@cstam.org.cn
  • 电话:010-62536271
  • 国际标准刊号:ISSN:0459-1879
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2062/O3
  • 邮发代号:2-814
  • 获奖情况:
  • 1992年首届自然科技期刊一等奖,1996年国家自然科技期刊二等奖,2000年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13332