我们提出了一个肌腱或韧带应力-拉伸行为的力学模型，其中包括其公式中结构层次的微观结构和组织层面。在微观结构尺度上，基于应变能公式推导了胶原纤维的本构关系。考虑了胶原蛋白原纤维聚集形成纤维的三维取向和变形。纤维方向由相对于纤维轴对称的概率分布函数表示。假设纤维变形是不可压缩的轴对称变形。假设矩阵仅通过恒定静水压力项产生应力。在组织层面，通过假设组织加载期间纤维矫直的统计分布，计算平均应力与拉伸关系。假设纤维矫直拉伸按照威布尔概率分布函数进行分布。由此产生的综合应力-拉伸定律包括七个参数，这些参数代表结构和微结构组织、纤维弹性以及失效标准。失效标准是基于拉伸的。它适用于无组织组织的原纤维水平，但对于具有有效平行原纤维的组织结构良好的组织，可以更简单地应用于纤维水平。讨论了这七个参数对组织应力-拉伸响应的影响，并显示了模型的简化形式，以表征愈合内侧副韧带的非线性实验确定响应。此外，显微结构原纤维组织数据（Frank等人，1991年，1992年）用于证明原纤维组织如何根据配方影响材料刚度。假设线性弹性纤维应力与拉伸关系的简化形式有助于量化实验确定的钢筋束和韧带的非线性前束和破坏行为。我们相信，这种韧带和肌腱应力-拉伸定律有助于阐明胶原蛋白结构、纤维弹性和机械反应之间的复杂关系。

问题部分：
技术论文
话题：
强调, 钢筋束, 纤维, 生物组织, 失败, 统计分布, 变形, 弹性, 本构方程, 静水压力, 刚度（Stiffness）
1
亚伯拉罕森
M。
, “
肌腱体外力学行为的初步研究
,”
医学生物学。工程。
，卷。
5
,
1967
，第页。
433
——
443
.
2
奥尔特
香港。
、和
霍夫曼
A.H.公司。
, “
结缔组织的复合微观力学模型：第一部分理论
,”
ASME生物机械工程杂志
，卷。
114
,
1992
a、 第页。
137
——
146
.
三。
奥尔特
香港。
、和
霍夫曼
A.H.公司。
, “
结缔组织的复合微观力学模型：第二部分——大鼠尾腱和关节囊的应用
,”
ASME生物机械工程杂志
，卷。
114
,
1992
b、 第页。
142
——
146
.
4
贝尔科夫
S.M.公司。
,
上半身
钢筋混凝土。
, “
用于评估成熟大鼠皮肤微观结构变化的结构模型
,”
J.生物技术。
，卷。
24
(
8
),
1991
，第页。
711
——
720
.
5
贝尔科夫
S.M.公司。
、和
上半身
钢筋混凝土。
, “
γ射线照射同种异体肌腱的微观结构模型分析
,”
《矫形外科杂志》。物件。
，卷。
10
(
三
),
1992
，第页。
461
——
464
.
6
比吉
答：。
,
里帕蒙蒂
答：。
,
罗韦里
N。
,
杰罗尼米迪斯
G。
、和
帕斯洛
P.P.公司。
, “
x射线极点图显示胶原取向与颈中动脉壁力学性质
,”
材料科学杂志。
，卷。
16
,
1981
，第页。
2557
——
2562
.
7
扫帚
N.D.公司。
, “
湿心脏瓣膜叶组织纤维成分的同时形态学和应力应变研究
,”
连接组织研究。
，卷。
6
,
1978
，第页。
37
——
50
.
8
巴特勒
D.L.公司。
,
关
年。
,
凯
医学博士。
,
卡明斯
J.F.公司。
,
费德
S.M.公司。
、和
征收
医学硕士。
, “
前交叉韧带材料特性的位置依赖性变化
,”
J.生物技术。
，卷。
25
(
5
),
1992
，第页。
511
——
518
.
9
Chen，C.，McCabe，R.P.，Vanderby，R.，Jr.，“兔髌腱中的两种电动现象：压力和电压，”程序。1995年生物工程会议，ASME BED-1995年第29卷，第31页。
10
科姆尼努
M。
、和
亚纳斯
I.V.公司。
, “
结缔组织的应力-应变非线性对胶原纤维几何形状的依赖性
,”
生物技术。
，卷。
9
,
1976
，第页。
427
——
433
.
11
Diamant公司
J。
,
凯勒
答：。
,
贝尔
E.公司。
,
利特
M。
、和
阿里奇
钢筋混凝土。
, “
胶原蛋白：超微结构及其与力学性能的关系
,”
程序。英国皇家学会。
，卷。
180亿
,
1972
，第页。
293
——
315
.
12
Fisher，N.I.、Lerwis，T.L.和Embleton，B.J.J。，球面数据的统计分析剑桥大学出版社，1987年。
13
弗兰克
C、。
,
麦克法兰
B。
,
爱德华兹
第页。
,
Rangayyan公司
对。
,
线路接口单元
Z.-Q公司。
,
沃尔什
秒。
、和
布雷
对。
, “
韧带瘢痕基质排列的定量分析：幼年兔模型运动与制动的比较
,”
《矫形外科杂志》。物件。
，卷。
9
,
1991
，第页。
219
——
227
.
14
弗兰克
C、。
,
麦当劳
D。
,
布雷
D。
,
布雷
对。
,
兰加西亚
对。
,
奇米奇
D。
、和
施里夫
N。
, “
成年兔内侧副韧带愈合过程中胶原纤维直径的变化
,”
连接。组织。物件。
，卷。
27
,
1992
，第页。
251
——
263
.
15
Green，A.E.和Zerna，W。，理论弹性牛津大学出版社，1968年。
16
W.W.Hines和D.C.Montgomery，工程与管理科学中的概率与统计，威利，纽约，1980年。
17
卡斯特利克语
J。
,
加莱斯基
答：。
、和
贝尔
E.公司。
, “
钢筋束的多元结构
,”
连接组织。物件。
，卷。
6
,
1978
，第页。
11
——
23
.
18
卡斯特利克语
J。
,
托盘
一、。
、和
贝尔
E.公司。
, “
钢筋束压接的结构力学模型
,”
J.生物技术。
，卷。
13
,
1980
，第页。
887
——
893
.
19
卡斯特利克语
J。
、和
贝尔
E.公司。
, “
肌腱和胶原变形
,”
交响乐团。Soc.Exp.生物。
，卷。
34
,
1980
，第页。
397
——
435
.
20
加藤
Y.P.年。
,
克里斯蒂安森
D.L.公司。
,
哈恩
注册会计师。
,
谢
S.-J.公司。
,
戈尔茨坦
J·D·。
、和
银色
F.H.公司。
, “
胶原纤维的力学性能：重组肌腱纤维与鼠尾肌腱纤维的比较
,”
生物材料
，卷。
10
,
1989
，第页。
38
——
42
.
21
柯比
M.C.公司。
,
阿斯普登
风险管理。
、和
哈金斯
D.W.公司。
, “
用高角度x射线衍射图测定结缔组织中胶原纤维的取向分布函数
,”
申请。克里斯特。
，卷。
21
,
1988
，第页。
929
——
934
.
22
关
M.K.博士。
、和
哇
S.L.-Y.公司。
, “
描述平行纤维胶原组织非线性应力-应变行为的结构模型
,”
ASME生物机械工程杂志
，卷。
111
,
1989
，第页。
361
——
363
.
23
关
M.K.博士。
、和
哇
S.L.-Y.公司。
, “
描述平行纤维胶原组织非线性应力应变行为的结构模型
,”
ASME生物机械工程杂志
，卷。
111
,
1989
，第页。
361
——
363
.
24
林
总成本。
,
施里夫
N.G.公司。
、和
弗兰克
C.B。
, “
成熟兔内侧副韧带断裂部位和表面应变的变化
,”
ASME生物机械工程杂志
，卷。
117
,
1995
，第页。
455
——
461
.
25
拉尼尔
年。
, “
扁平胶原组织均匀双轴应力-应变关系的结构理论
,”
J.生物技术。
，卷。
12
,
1979
，第页。
423
——
436
.
26
拉尼尔
年。
, “
纤维结缔组织的本构方程
,”
J.生物技术。
，卷。
16
(
1
),
1983
，第页。
1
——
22
.
27
拉尼尔
年。
, “
哺乳动物肌腱的结构-强度关系
,”
生物物理学。J。
，卷。
24
,
1978
，第页。
541
——
554
.
28
线路接口单元
Z.Q.先生。
,
冉甘燕
风险管理。
、和
弗兰克
C.B。
, “
用尺度空间分析法对韧带胶原排列的统计分析
,”
IEEE传输。生物识别。工程师。
，卷。
38
(
6
),
1991
，第页。
580
——
588
.
29
Loitz-Ramage，B.、Frank，C.和Shrive，N.，关于愈合兔MCL的未发表数据。
30
爱，A.E.H。，弹性理论，第4版，多佛出版社，艺术。262-265, 1944.
31
雀巢公司
F.H.M.公司。
,
Hvidt公司
秒。
,
轮渡
J·D·。
, “
通过稀溶液粘弹性测量测定胶原蛋白的柔韧性
,”
生物聚合物
，卷。
22
,
1983
，第页。
1747
——
1758
.
32
帕吉特
L.R.公司。
、和
达纳斯
路易斯安那州。
, “
刚性制动改变损伤大鼠内侧副韧带的基质组织
,”
《矫形外科杂志》。物件。
，卷。
10
,
1992
，第页。
895
——
900
.
33
Press，W.H.，Flannery，B.P.，Teukolsky，S.A.和Vetterling，W.T。，C语言中的数字配方：科学计算的艺术，剑桥大学出版社，剑桥，1990年。
34
里格比
B.J.公司。
,
平井一夫
N。
,
峰值
J·D·。
,
伊林
H。
, “
大鼠尾腱的力学性能
,”
Gen.生理学
，卷。
43
,
1959
，第页。
265
——
289
.
35
麻袋
医学硕士。
,
郑
C.J.公司。
, “
犬膈中央肌腱胶原纤维构筑特征
,”
ASME生物力学工程杂志
，卷。
114
,
1992
，第页。
183
——
190
.
36
沙沙贵
N。
、和
奥达吉玛
秒。
, “
用x射线衍射技术测定胶原蛋白分子的应力-应变曲线和杨氏模量
,”
J.生物技术。
，卷。
29
(
5
),
1996
，第页。
655
——
658
.
37
沙沙贵
N。
、和
奥达吉玛
秒。
, “
胶原纤维的伸长机制和肌腱各级结构的力应变关系
,”
J.生物技术。
，卷。
29
(
9
),
1996
，第页。
1131
——
1136
.
38
施里夫
N。
,
奇米奇
D。
,
马楚克
L。
,
威尔逊
J。
,
布兰特
对。
、和
弗兰克
C、。
, “
软组织“缺陷”与愈合兔内侧副韧带的材料特性有关
,”
《矫形外科杂志》。物件。
，卷。
13
,
1995
，第页。
923
——
929
.
39
斯托弗
直流。
,
巴特勒
D.L.公司。
、和
胡斯尼
D。
, “
人髌腱-骨单位的卷曲形态与力学响应的关系
,”
ASME生物机械工程杂志
，卷。
107
,
1985
，第页。
158
——
165
.
40
高井
秒。
,
哇
S.L.-Y.公司。
,
Livesay公司
例如。
,
亚当斯
D。J。
、和
傅
F.H.公司。
, “
人体前交叉韧带原位载荷的测定
,”
《矫形外科杂志》。物件。
，卷。
11
,
1993
，第页。
686
——
695
.
41
Thielke，R.J.、Vanderby，R.Jr.和Grood，E.S.，“张力下韧带的体积变化”程序。1995年生物工程会议，ASME BED-1995年第29卷，第197页。
42
维迪克
答：。
、和
埃克霍姆
对。
, “
应变下胶原纤维的光镜和电镜研究
,”
Z.阿纳特。恩特维克。盖世。
，卷。
127
,
1968
，第页。
154
——
164
.
43
韦布尔
西。
, “
广泛适用的统计分布函数
,”
ASME应用力学杂志
，卷。
18
(
三
),
1951
，第页。
293
——
297
.
44
哇
S.L.-Y.公司。
,
戈麦斯
上午。
,
马沙希罗
一、。
、和
阿克森
W.H.公司。
, “
评价犬医用侧副韧带愈合生物力学特性的新实验方法
,”
《矫形外科杂志》。物件。
，卷。
5
,
1987
，第页。
425
——
432
.
45
哇
S.L.-Y.公司。
,
约翰逊
例如。
、和
史密斯
学士。
, “
韧带和肌腱的数学建模
,”
ASME生物机械工程杂志
，卷。
115
,
1993
，第页。
468
——
473
.
46
叶海亚
左侧-右侧。
、和
杜鲁因
G。
, “
犬前交叉韧带和髌腱的显微镜研究：胶原束的形态和结构
,”
《矫形外科杂志》。物件。
，卷。
7
(
2
),
1989
，第页。
243
——
251
.
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