矩形微缺损关节软骨在压缩载荷下损伤演化的数值分析

摘要：

目的 研究软骨在压缩载荷作用下的损伤扩展行为和演变机制.方法 采用有限元方法建立微缺损的纤维增强多孔弹性的软骨模型,对压缩载荷作用下损伤演化过程进行模拟和参数研究,获得不同损伤扩展阶段软骨基体和纤维的应力、应变分布规律.结果 软骨损伤表层和损伤前沿的应变随压缩量的增大而显著增大,两者呈明显的正相关性;在软骨演化过程中同时存在向深层和左右两侧扩展的趋势;软骨中的裂纹和损伤优先沿着纤维切线方向延伸,随着损伤的加剧,软骨横向扩展度明显快于纵向扩展速度.结论 软骨损伤演化过程与纤维的分布有着密切的关系,基质和纤维的损伤相互促进,骨演化速度和程度在不同层区和不同阶段存在变化.研究结果可为软骨创伤性退变的预测及修复提供定性的参考,为临床解释损伤退变病理现象和治疗提供理论依据.

关键词：微缺损、软骨、损伤演化、压缩载荷、损伤准则、有限元分析

所属期刊栏目：32

分类号：R318.01(医用一般科学)

资助基金：国家自然科学基金项目11402171,11372221,11432016

在线出版日期：2017-06-13（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：130-136