牛膝关节软骨的力学承载特性及其有限元仿真分析

• 作者: 张德坤 戴祖明 王崧全 陈凯
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 关节软骨 压痕实验 压缩变形 有限元分析 弹性模量 承载特性
• 年，卷（期）: 2012,（6）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 675-680
• 页数: 6页
• 分类号: R318.01
• 字数: 4719字
• 语种: 中文

摘要

目的 分析软骨的压缩变形行为和液相力学承载特性的关系.方法 利用压痕实验测定牛膝关节软骨在不同压头直径、不同载荷下的压缩变形位移,建立有限元模型模拟关节软骨内部液相流动及承载特性.结果 模拟压缩位移与实验结果最大相对误差为1.73％,在相同载荷作用下,随着压头直径的增大,软骨的弹性模量与渗透系数随之增大；在相同压头直径作用下,随着载荷的增大,软骨的弹性模量与渗透系数随之减小.载荷作用在软骨上,软骨内部液相主要在软骨内流动,随着载荷的持续,液相逐渐向软骨外流动.软骨表面的孔隙压力、轴向应力、径向应力由于液相的流动呈非线性变化.结论 软骨表面的液相流动、孔隙压力及应力分布等影响软骨表面的承载特性；在不同压头、不同载荷下,软骨的承载特性有较大差异.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张德坤	中国矿业大学材料科学与工程学院	82	994	17.0	28.0
2	陈凯	中国矿业大学机电工程学院	34	146	7.0	10.0
3	王崧全	中国矿业大学机电工程学院	6	53	4.0	6.0
4	戴祖明	中国矿业大学材料科学与工程学院	4	33	4.0	4.0