一种骨小管中液体流动产生的流量及切应力模型
骨组织受力变形后其内部液体就会流动，同时在其微观结构——骨单元壁中扩散，并进一步产生一系列与骨液流动相关的物理效应，如流体剪切应力、流动电位等，这些物理效应被细胞感知并做出破骨或成骨等反应，来使骨适应外部载荷环境。鉴于骨组织产生的内部液体流动很难实验测定，理论模拟是目前的主要研究手段。基于骨单元的多孔弹性性质建立了骨小管内部液体的流动模型，该模型将骨单元所受的外部载荷与骨小管内部液体的压力、流速、流量和切应力联系起来，并进一步可以研究其力传导与力电传导机制。骨小管模型的建立分别基于中空和考虑哈弗液体的骨单元模型，并考虑了骨单元外壁的弹性约束和刚性位移约束两种边界条件。最终得到骨单元在外部轴向载荷作用下，骨小管内部液体的流量及流体切应力的解析解。结果表明：骨小管中的液体流量与流体切应力都正比于应变载荷幅值和频率，并由载荷的应变率决定。因此应变率可以作为控制流量和流体切应力的一种生理载荷因素。流量随着骨小管半径的增大而非线性增大，而流体切应力则随着骨小管半径的增大而线性增大。此外，在相同的载荷下，含哈弗液体的骨单元的模型中，骨小管中液体的流量和切应力均大于中空骨单元模型。
骨小管、流量、流体切应力、多孔弹性、骨单元
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R318.01(医用一般科学)
国家自然科学基金11302143,11572213,11632013;山西自然科学基金2014021013;山西省高等学校创新人才支持计划143230146-S;山西省高等学校科技创新项目2014116;大连理工大学精细化工国家重点实验室开放课题基金KF1511
2016-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
1208-1216
