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生物材料生长和扩散动力学的多尺度分析。 (英语) Zbl 1213.74226号

摘要:我们将生长中的生物组织作为开放的双相混合物进行研究,其相经历交换相互作用。我们假设固相和液相都由允许从一个相转移到另一个相的几个组分组成。由于增长和交换或转移,源项必须在平衡法中进行核算。我们将与我们的目的相关的源项与组织孔隙尺度下定义的热力学量联系起来。该程序通过均质化理论进行,旨在为生长提供孔隙尺度的合理性。特别注意Clausius-Duhem不等式的利用和增长的运动学。由于所研究的混合物必须满足限制,我们提供了一个修正的克劳修斯-杜姆不等式,该不等式遵循刘定理,通过拉格朗日乘子技术解释了限制。在亥姆霍兹自由能密度的定义中还引入了约束条件和相关的拉格朗日乘子,以便包括比不可压缩性更严格的固相和液相质量密度的本构关系。我们对热力学平衡附近的约束Clausius-Duhem不等式进行了分析。这使我们能够获得Onsager关系式,该关系式概括了文献中关于确定生长和质量传递演化规律的热力学一致性程序的一些结果。我们表明,传质和生长的驱动机制与广义Eshelby-like张量有关,它可以解释化学势。等效刚度张量是通过自洽有效场方法,类比莱文的有效热膨胀方法推导出来的。

MSC公司:

74升15 生物力学固体力学
92C99型 生理、细胞和医学主题
74甲15 固体力学中的热力学
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全文: 内政部

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