کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10431272 910211 2015 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A new strain energy function for modelling ligaments and tendons whose fascicles have a helical arrangement of fibrils
ترجمه فارسی عنوان
یک تابع انرژی جدید برای مدل سازی رباط ها و تاندون هایی که فاکتورهای آنها دارای آرایش عاملی فیبریل است
کلمات کلیدی
مصلحت، دهان، عملکرد انرژی شوری، فیبرهای مرتب شده به صورت حلقه ای، سرامیک،
ترجمه چکیده
یک تابع انرژی جدید کرنش برای مدل سازی پراپرامیدنی رباط ها و تاندون هایی که فاکتورهای آنها دارای ترتیب اسپیلکی فیبریل است، مشتق شده است. پاسخ استرس-تنش یک فاکتور منفردی که فیبریلها آن را نشان می دهد، سطوح مختلف سرامیک را در شعاع آن محاسبه و برای تعیین شکل کارکرد انرژی بارگیری استفاده می شود. قانون جدید قانونی برای ترسیم داده های آزمایش انبساط یکسانی برای تاندون پاتلاغ انسان استفاده می شود و نشان می دهد که مناسب بودن آن با خطای متوسط ​​نسبی 9.8٪ است. سپس آن را برای مدل سازی برش مورد استفاده قرار می دهیم و پیش بینی می کنیم که تنش های مورد نیاز برای برش یک تاندون بسیار کوچکتر از موارد مورد نیاز است که به صورت یکنواخت آن را به سطح کشش مشابه برساند. در نهایت، کارکرد انرژی کششی برای مدل سازی رباط ها و تاندون هایی که فیشیکل ها اسپیلکی هستند، استفاده می شود و اثر نسبی زاویه مارپیچ فیبر، زاویه ی مارپیچی فیشیکل و متغیر فریبلی در مقایسه با یکدیگر مقایسه می شود. نشان داده شده است که همه آنها تاثیر قابل توجهی دارند؛ متغیر فریبنده فیدر، غیر خطی بودن منحنی تنش و کرنش را مدیریت می کند، در حالی که زاویه های سیلیکونی عمدتا بر سختی آن تاثیر می گذارد. مقادیر کوچکتر زاویه های اسپری به تاندون های سخت تر می انجامد؛ به همین دلیل، مدل پیش بینی می کند که انتظار می رود که زیر ساختارهای پیچیده ای را در تاندون های موضعی سفت، و بیشتر در مواردی که نیاز به انعطاف بیشتری دارند، مشاهده کنید.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
چکیده انگلیسی
A new strain energy function for the hyperelastic modelling of ligaments and tendons whose fascicles have a helical arrangement of fibrils is derived. The stress-strain response of a single fascicle whose fibrils exhibit varying levels of crimp throughout its radius is calculated and used to determine the form of the strain energy function. The new constitutive law is used to model uniaxial extension test data for human patellar tendon and is shown to provide an excellent fit, with the average relative error being 9.8%. It is then used to model shear and predicts that the stresses required to shear a tendon are much smaller than those required to uniaxially stretch it to the same strain level. Finally, the strain energy function is used to model ligaments and tendons whose fascicles are helical, and the relative effects of the fibril helix angle, the fascicle helix angle and the fibril crimp variable are compared. It is shown that they all have a significant effect; the fibril crimp variable governs the non-linearity of the stress-strain curve, whereas the helix angles primarily affect its stiffness. Smaller values of the helix angles lead to stiffer tendons; therefore, the model predicts that one would expect to see fewer helical sub-structures in stiff positional tendons, and more in those that are required to be more flexible.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Biomechanics - Volume 48, Issue 12, 18 September 2015, Pages 3017-3025
نویسندگان
,