含裂纹缺损关节软骨的单轴准静态拉伸性能
司雲朋1
高丽兰1
张春秋1
彭宇霖2
1.天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室,天津市300384;机电工程国家级实验教学示范中心(天津理工大学),天津市3003842.北京北方华创微电子装备有限公司第二刻蚀事业部,北京市,100176
摘要：背景:关节软骨一旦出现裂纹缺损其力学性能会发生改变,而先前研究中针对受损关节软骨的探究多集中在压缩,对于拉伸性能的研究较少.目的:预先在软骨层试样上制造裂纹缺损,测试其单轴准静态拉伸性能.方法:选取新鲜成年猪膝关节的关节软骨,制备含裂纹缺损的软骨试样,在不同应力率下(0.001,0.01,和0.1 MPa/s)测试其拉伸性能,在不同恒定应力下(1,2,3 MPa)测试其蠕变性能.结果 与结论:①不同应力速率下的拉伸实验中,随着应力速率的增加,达到相同应变所需的应力逐渐增大,且试件的杨氏模量随应力率的增加而增加;②不同应力速率下含裂纹缺损关节软骨的拉伸应力-应变曲线不重合,说明含裂纹缺损关节软骨的拉伸性能具有率相关性;③不同恒定拉应力水平下的蠕变实验中,蠕变应变随着拉应力水平的提高而增大,蠕变柔量随拉应力水平的提高而降低,并且随着蠕变时间的推移蠕变应变先快速增加后缓慢增加;④结果表明,不同应力率和不同恒定应力对含裂纹缺损关节软骨的拉伸力学性能影响较大,该实验结果可为缺损关节软骨的修复提供力学参考.
关键词：裂纹缺损关节软骨单轴拉伸应力速率恒定应力蠕变生物力学组织工程
分类号：R459.9(治疗学)R-331(实验医学、医学实验)R318.08(医用一般科学)
资助基金：国家自然科学基金(11572222)国家自然科学基金(11672208)天津市自然科学基金重点项目(18JCZDJC36100)
论文发表日期：2020-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 187-191 )
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