【摘要】：目的確定生物軟組織的超彈性本構(gòu)方程,并在此基礎(chǔ)上研究生物組織夾持過(guò)程的力學(xué)響應(yīng)規(guī)律。方法以新鮮的豬肝臟組織為研究對(duì)象進(jìn)行破壞性單軸拉伸實(shí)驗(yàn),并在ABAQUS中對(duì)單軸拉伸實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行仿真,通過(guò)對(duì)比仿真結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定豬肝的超彈性本構(gòu)方程。以此為基礎(chǔ)分別選用尖齒形及波浪齒形夾頭對(duì)組織的夾持過(guò)程進(jìn)行有限元仿真。結(jié)果采用4階Ogden模型開(kāi)展拉伸實(shí)驗(yàn)的仿真結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合度較高。組織夾持仿真結(jié)果表明,采用尖齒形夾頭更容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。結(jié)論可以采用4階Ogden模型描述豬肝的超彈性,并確定相關(guān)參數(shù)。采用尖齒形夾頭更容易造成組織夾持損傷,且組織應(yīng)力與夾持進(jìn)給量基本成線性關(guān)系。研究結(jié)果為手術(shù)鉗頭的設(shè)計(jì)提供參考。
[Abstract]:Aim to determine the superelastic constitutive equation of biological soft tissue and to study the mechanical response of tissue clamping process. Methods the destructive uniaxial tensile test was carried out on fresh porcine liver tissue and the experimental process was simulated in ABAQUS. The superelastic constitutive equation of pig liver was determined by comparing the simulation results with the experimental data. On the basis of this, the clamping process of the tissue was simulated by finite element method. Results the simulation results of four order Ogden model are in good agreement with the test data. The simulation results of tissue clamping show that the stress concentration is easier to be produced by using the sharp-toothed chuck. Conclusion the 4-order Ogden model can be used to describe the hyperelasticity of porcine liver and to determine the relevant parameters. It is easy to cause tissue clamping damage by using a sharp toothed chuck, and there is a linear relationship between the structure stress and the clamping feed rate. The results provide reference for the design of surgical forceps.
【作者單位】： 山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院高效潔凈機(jī)械制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51475274) 教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)科研基金(博導(dǎo)類(lèi))項(xiàng)目(20130131110070)
【分類(lèi)號(hào)】：R318.01

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本文編號(hào)：2363161