加载速率对关节软骨变形特性影响的研究

• 作者: 倪自丰 刘利国 葛世荣 钱善华 靳忠民
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 医学
• 关键词: 线性加载 单向压缩 有限元 弹性模量 液体承载 异常应力
• 年，卷（期）: 2013,（12）
• 所属期刊栏目: 其他工程学科
• 页码范围: 298-304
• 页数: 7页
• 分类号: R318.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2013.03.0235

摘要

通过对不同加载速率下关节软骨变形特性的研究,探讨关节软骨在异常应力下的损伤机制.在UMT-2多功能试验机上开展三种加载速率下关节软骨的压缩试验,并建立相应的有限元模型.在线性加载下,关节软骨的弹性模量随应变经历了先急剧下降后缓慢增加的变化;有限元模拟的应变与试验测定的应变的偏差低于0.025;当加载速率为0.01MPa/s和0.0067MPa/s时,软骨弹性模量和孔隙压力的差异较小,但与加载速率0.02MPa/s对应的弹性模量和孔隙压力的差异较为显著.加载速率对软骨变形和孔隙压力有着显著影响,但当加载速率低于某一值时,软骨变形对加载速率的依赖性降低,其研究结果有助于深入理解在异常应力速率下关节软骨的损伤机制.