不同壓縮條件下關(guān)節(jié)軟骨的回彈力學(xué)性能
本文選題:軟骨 + 關(guān)節(jié)。 參考:《中國(guó)組織工程研究》2017年20期
【摘要】:背景:研究關(guān)節(jié)軟骨的回彈性能對(duì)人的作息以及和人工軟骨回彈性能的匹配度等都具有很大的參考意義。目的:分析不同載荷和不同時(shí)間下關(guān)節(jié)軟骨回彈的微觀力學(xué)性能。方法:運(yùn)用MTF-100拉力機(jī)對(duì)涂有示蹤劑的豬軟骨試件進(jìn)行壓縮,用其附帶的CCD對(duì)軟骨壓縮和回彈狀態(tài)進(jìn)行拍照記錄,采用數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)進(jìn)行圖像處理。結(jié)果與結(jié)論:(1)回彈時(shí)軟骨淺表層回彈的應(yīng)變減少幅度最大,中間層次之,深層最小,分別從20%、10%、6%左右降到3%所用的時(shí)間相似;(2)回彈時(shí)間越長(zhǎng),軟骨不同層區(qū)的應(yīng)變變化越緩慢,但最終應(yīng)變會(huì)小于1%;(3)相同層區(qū)不同壓縮載荷作用下,在回彈初期,載荷越大,軟骨回彈應(yīng)變變化越快;在回彈后期,載荷越小,回彈應(yīng)變變化越快;(4)相同層區(qū)不同持續(xù)壓縮時(shí)間和載荷的影響相似;(5)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看,關(guān)節(jié)軟骨90%左右的回彈主要集中在前15 min左右。關(guān)節(jié)軟骨不同層區(qū)的力學(xué)回彈性能與其加載載荷和加載持續(xù)時(shí)間都有密切的相關(guān)性,載荷和壓縮時(shí)間的增加都會(huì)對(duì)回彈產(chǎn)生不利的影響。從回彈后期數(shù)據(jù)說(shuō)明經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間基本能回彈到壓縮前的狀態(tài)。
[Abstract]:Background: the study of the springback of articular cartilage is of great significance to the study of human life and the matching degree between the resilience of articular cartilage and artificial cartilage. Objective: to analyze the micromechanical properties of articular cartilage springback under different loads and time. Methods: the porcine cartilage specimen coated with tracer was compressed by MTF-100 pull machine. The compression and springback state of the cartilage was recorded by the accompanying CCD. The digital image correlation technique was used to process the image. Results and conclusion: the strain reduction of shallow surface layer of cartilage is the largest, the middle layer is the smallest, and the depth is the smallest, which is similar to the time taken to decrease from 20% to 3% respectively.) the longer the springback time is, the slower the strain changes in different layers of cartilage. But the ultimate strain will be less than 1 / 3) under different compression loads in the same layer, the larger the load at the initial springback stage, the faster the strain change of cartilage springback, and the smaller the load at the later stage of springback. The faster the springback strain changes, the more similar the effect of different continuous compression time and load in the same layer region is.) from the experimental data, the springback of articular cartilage about 90% is mainly concentrated in the first 15 min or so. The mechanical resilience of articular cartilage in different layers is closely related to the loading load and loading duration, and the increase of load and compression time will have a negative effect on the springback. From the springback data show that after a certain period of time can basically rebound to the state before compression.
【作者單位】: 天津市先進(jìn)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與智能控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室天津理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助(11572222;11432016;11402171)~~
【分類(lèi)號(hào)】:R318.01;R684
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,本文編號(hào):1956229
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