本文選題：骨和骨組織 + 水�。� 參考：《中國組織工程研究》2017年07期

【摘要】：背景:骨組織是人體含水量較低的組織,很多研究報道了力學性能與水含量的關(guān)系,但水含量對骨組織生物摩擦學行為的研究卻鮮見報道,且多為實驗研究。目的:建立多尺度數(shù)值模型,探索水分對骨組織摩擦學行為的影響和損傷機制。方法:骨組織干燥處理后進行納米壓痕、往復滑動摩擦和沖擊磨損實驗,并建立以球-平面接觸的多尺度有限元模型。結(jié)果與結(jié)論:干燥降低了骨組織黏彈性,在外載下表現(xiàn)出不同的損傷機制,摩擦學性能明顯下降。數(shù)值分析表明:高載荷條件下,哈佛氏管、同心骨板及間骨板均存在高應力狀態(tài),易引發(fā)裂紋萌生和磨損剝落。在細觀尺度下,干燥削弱了應力的吸收和打斷作用,有利于孔隙裂紋延伸。在微觀尺度下,骨小管和骨陷窩結(jié)構(gòu)的高應力梯度是組織損傷的重要原因。
[Abstract]:Background: bone tissue is a kind of tissue with low water content. Many studies have reported the relationship between mechanical properties and water content, but there are few reports on the effect of water content on the biological tribological behavior of bone tissue, and most of them are experimental studies. Aim: to establish a multi-scale numerical model to explore the effect of water on the tribological behavior of bone tissue and its damage mechanism. Methods: the nano-indentation, sliding friction and impact wear experiments were carried out after dry treatment of bone tissue, and a multi-scale finite element model of ball plane contact was established. Results & conclusion: drying reduced the viscoelasticity of bone tissue, showed different damage mechanism under external loading, and the tribological properties decreased obviously. The numerical analysis shows that the high stress states of Harvard's tube, concentric bone plate and mesenchymal bone plate are found under high load conditions, which can easily lead to crack initiation and wear and tear spalling. At meso-scale, drying weakens the absorption and breaking of stress, which is beneficial to the extension of pore cracks. The high stress gradient of bone tubules and bone lacunae is an important cause of tissue damage at microscopic scale.
【作者單位】： 西南交通大學機械工程學院;西南交通大學材料先進技術(shù)教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51205327) 高等學校博士學科點專項科研基金資助項目(20120184120019) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目(2682014SWJTU11CX020)~~
【分類號】：R318.08;R68

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本文編號：1933001