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模拟动脉夹层的传播。 (英语) Zbl 1187.74004号

小结:动脉夹层在临床实践和道路交通事故中经常出现。特别是,弹性蛋白、胶原蛋白以及中动脉层(即中膜)中的平滑肌细胞的层状排列有利于剥离失败。文献中很少有实验研究和相关的生物力学模型。采用有限应变运动学,位移场的不连续性解释了组织分离。解剖被视为一个渐进的过程,在这个过程中,初始材料表面之间的分离被内聚牵引力所阻止。两个变分语句及其一致的线性化构成了有限元实现的基础。我们将内聚裂纹的概念与单元划分有限元方法相结合,从而提高了不连续面附近的节点自由度。所开发的连续介质力学和数值框架允许分析一般非线性边值问题中的剖分传播,其中连续介质和粘性介质的本构描述被认为是相互独立的。将连续材料建模为纤维增强复合材料,其中纤维与胶原成分相对应,假设胶原成分嵌入非胶原各向同性基质中。通过一个结构参数在连续意义上考虑胶原纤维取向的分散。利用新的单位未变形面积内聚势,推导出适用于描述内侧剥离力学性质的牵引分离定律。明确推导了内聚刚度对单元刚度矩阵的贡献。特别地,研究了人体主动脉中膜矩形条的剥离传播。通过比较实验测量的载荷和计算的剥离载荷,可以量化粘结材料的特性。

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