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小肠黏膜下层单轴拉伸参考状态的选取及其应力应变关系
小肠黏膜下层是天然细胞外基质类生物衍生材料,对其力学性质的描述在组织工程研究中非常必要.在对SIS的单轴拉伸测试中,很难确定合适的参考状态,也没有一个被广泛认可的公式来表达其应力应变关系.针对这些问题,本研究提出了力学关系重建和二次拟合技术.对于原始试验数据,用二次多项式拟合应力应变关系,根据拟合抛物线的低点确定参考状态.在参考状态下,对原始数据重新计算出新的应力应变值,后用缺省常数项的二次式对其关系进行第二次拟合.所有过程通过平均相对误差e来同其它公式衡量比较.大量实验数据证明这是一种切实有效的处理方法.
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离体狐眼外肌被动行为的超弹性分析
目的 确定眼外肌的Ogden超弹性模型参数剪切模量(μ)和曲率(α),通过数值模拟为临床眼外肌手术提供理论依据.方法 通过单轴拉伸实验测试离体狐眼外肌的被动行为,并用一阶Ogden超弹性模型及ABAQUS软件对其进行超弹性分析.结果 实验结果表明,狐眼外肌的被动行为是非线性的.获得了相应的超弹性参数值,其中μ=(16.57±3.76) kPa,α=8.16±1.63.当应变大于6％时,一阶Ogden模型的计算结果与实验结果之间没有显著性差异(P＞0.05).计算结果与数值模拟结果都能很好地拟合实验结果.结论 所确定的超弹性参数可作为狐眼外肌数值建模的输入量.
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猪胸主动脉血管各向异性力学性能的实验研究
目的 研究猪胸主动脉血管各向异性的力学特性.方法 收集21条猪胸主动脉血管并分成3组.沿每条血管的轴向剖开并展成平面,以展开后血管的长方向(即血管轴向)0°为起始角,逆时针方向分别切取30°、45°、60°、90°、120°、135°、150°、180°8个角度方向的样本.以1、5、10 mm/min的加载速率分别对3组样本进行单轴拉伸测试,以获得血管样本在8个不同方向及3种加载速率下的弹性模量和极限应力.结果 不同角度样本的应力-应变曲线呈现出不同的黏弹性行为;随着样本角度的变化,从30°开始,弹性模量逐渐增大,到90°时弹性模量大,然后逐渐减小,直到180°;极限应力与弹性模量的变化规律基本一致.不同加载速率对弹性模量和极限应力的结果具有明显的影响,但对血管的各向异性度影响较小.结论 猪主动脉血管呈现较强的各向异性,研究结果为有限元分析建模中材料属性的赋值提供参数参考,对理解血管生物力学特性具有重要的意义.
