兔髌韧带压缩力学性能

作者:于昊平; 马建立; 齐志明; 尹梦虹; 刘力夫; 吴承伟; 张伟*
来源:医用生物力学, 2022, 37(06): 1050-1055.
DOI:10.16156/j.1004-7220.2022.06.012

摘要

目的 研究不同应变率下韧带的压缩应力-应变关系,并构建本构模型,为韧带的损伤预估及替代材料的研发提供参考。方法 通过万能拉伸试验机测试兔髌韧带在不同应变率(0.001、0.01、0.1、1 s-1)下的压缩力学性能和压缩松弛响应,并构建相应的本构方程。结果 单轴无侧限压缩实验表明,随着应变率增加,30%、40%应变下的应力和切线模量均明显增大。相比于Gent模型,Fung和Ogden模型更适用于拟合韧带压缩曲线(R2>0.99);采用4项Prony级数更适用于拟合韧带的松弛曲线(R2>0.99)。结论 兔髌韧带的压缩力学性能有显著的黏弹性响应,Fung和Ogden模型可用于拟合韧带的压缩响应,4项Prony级数可用于拟合兔髌韧带的压缩松弛响应。

  • 单位
    工业装备结构分析国家重点实验室; 大连理工大学; 大连市中心医院

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