皮质骨弯曲疲劳损伤演化的实验研究

摘要：

骨是人体重要的承重器官,其在日常生活中会受到疲劳载荷的作用引发疲劳损伤,严重的会引发骨折,因此骨的疲劳损伤机理对临床医学和生物材料及生物力学领域都有重要的研究价值.本文通过干制牛皮质骨的弯曲疲劳试验研究骨力学性能的演化规律,通过骨中性轴的偏移来定量表征此过程中损伤量的大小.通过弯曲疲劳实验,得到了骨的S-N曲线,然后利用数字散斑技术测量了四点弯曲条件下骨中性轴的偏移与疲劳的关系.实验结果发现疲劳前期,骨中性轴的偏移量先快速上升(移向受压一侧),然后趋于平缓或缓慢上升,直至断裂,在断裂之前中性轴的偏移量无明显变化;并且骨中性轴的偏移和应力呈正相关.最后进行了三点弯曲疲劳加载实验,比较了加载方式不同对骨疲劳性能演化的影响.相关结果有助于深入了解骨损伤力学性能,更好地理解骨的损伤机理,从而为医疗技术提供更好的技术支持.

关键词：皮质骨、骨疲劳损伤、数字散斑技术、弯曲实验、中性轴

所属期刊栏目：38

分类号：O346.5(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金11972247

在线出版日期：2022-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1761-1767