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正常股骨头与坏死股骨头松质骨的蠕变特性:45°方向取样比较
背景:临床人工关节置换和人工关节的研究都需要了解坏死股骨头松质骨以不同方向取样的蠕变力学特性,因此有必要以45°方向取样对松质骨的力学性质进行研究.目的:以三参数模型建立了蠕变方程,比较正常股骨头和坏死后股骨头45°方向蠕变性质.方法:正常股骨头和坏死股骨头各8个,沿股骨头松质骨45.方向取样,在电子万能试验机上进行蠕变实验.模拟人体体温在36.5℃的温度场下,以0.1 MPa/s的应力增加速度对标本施加常应力,设定时间为7 200 s,采集100个实验数据.采用三参数模型计算蠕变方程.结果与结论:正常股骨头和坏死股骨头蠕变曲线均以指数关系变化的,在初600 s应变变化较快,随时间延长应变缓慢上升,后进入平衡阶段.坏死股骨头松质骨7 200 s蠕变量小于正常股骨头松质骨.提示三参数模型计算简便,能很好地拟合股骨头的45°方向蠕变变化,通过建立这种理想化的方程,可以定量说明坏死股骨头的黏弹性较差.
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股骨颈松质骨三方向压缩应力松弛蠕变实验
研究正常国人新鲜尸体股骨颈松质骨的压缩粘弹性力学性质,为人工关节的研制提供生物力学理论基础.对10具正常国人新鲜尸体股骨颈松质骨纵向、横向、45°方向试样进行压缩应力松弛、蠕变实验.得出了股骨颈松质骨3个方向的应力松弛、蠕变数据和曲线.对实验数据进行归一化处理,分别用对数、指数一元回归分析的方法处理数据,得出了归一化应力松弛、归一化蠕变函数及曲线.说明股骨颈松质骨纵向组应力松弛量、蠕变量均大于横向组和45°方向组.股骨颈松质骨为各向异性材料.