کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4963936 1447422 2017 15 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Bayesian identification of the tendon fascicle's structural composition using finite element models for helical geometries
ترجمه فارسی عنوان
شناسایی بیزی از ترکیب ساختاری تاندون فاشیکل با استفاده از مدل های عناصر محدود برای هندسه های مارپیچ
ترجمه چکیده
علیرغم مطالعات تجربی و محاسباتی گسترده، تعیین دقیق ترکیب ساختاری تاندون های بیولوژیکی باقی مانده است. در اینجا ما ترکیب ساختاری تاندون ها را با ترکیب یک مدل عنصر محدود با داده های آزمایشی فاشیکل از طریق چارچوب کمینه سازی عدم اطمینان بیزی به دست می آوریم. ما یک مدل مکانیکی از خواص هندسی و مواد فاشیکل بر اساس اجزای آن ارائه می کنیم و از چارچوب بیزی برای به دست آوردن پارامترهای آن استفاده می کنیم. مدل عنصر محدود برای هندسه های مارپیچی بهینه شده است تا هزینه های محاسباتی مربوط به استنتاج بیزی را کاهش دهد. ما ارتباط بین فیبر و مقیاس تاندون فاشیکل ایجاد می کنیم و طیف مناسب از مواد مکانیکی و خواص هندسی را برای تعیین خواص تاندون شناسایی می کنیم. این یافته ها می تواند به عنوان پایه ای برای طراحی تاندون های مصنوعی استفاده شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
Despite extensive experimental and computational investigations, the accurate determination of the structural composition of biological tendons remains elusive. Here we infer the structural compositions of tendons by coupling a finite element model with fascicle experimental data through a Bayesian uncertainty quantification framework. We present a mechanical model of the fascicle's geometric and material properties based on its constituents and employ the Bayesian framework to infer its parameters. The finite element model is optimized for helical geometries to reduce the computational cost associated with the Bayesian inference. We establish a link between the fiber and the fascicle tendon scale and identify an appropriate range of mechanically compatible material and geometric properties to quantify the tendon properties. These findings could serve as a basis for the design of artificial tendons.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 313, 1 January 2017, Pages 744-758
نویسندگان
, , , ,