机械工程学报

作者：田国富, 赵瑞祥, 于灏, 王婷

单位：1. 沈阳工业大学机械工程学院 沈阳 110870;2. 中国医科大学附属第一医院骨科 沈阳 110001;3. 沈阳医学院研究生院 沈阳 110034

关键词：肌腱,力学特性,本构模型,超弹性,横观各向同性,有限元分析；

基金：国家自然科学基金(51775354)和辽宁省教育厅基金(SYYX202011)资助项目。

为了测试肌腱的生物力学特性,并评估本构模型所描述软组织材料力学特性的能力,对猪趾伸屈肌腱进行力学性能拉伸试验,得到肌腱拉伸载荷与位移之间的关系,根据材料大变形不可压缩的特性运用新的数据处理方法得到材料的应力-应变关系曲线,应用非线性最小二乘法求解肌腱本构模型的材料参数。然后利用有限元分析软件对单轴拉伸进行仿真计算,并对比相应试验数据,以验证材料参数的可靠性。最后基于已验证的本构模型,建立两切口半切肌腱仿真模型,并进行试验验证。研究结果表明,采用的力学性能试验和选用的本构模型能够表征肌腱在拉伸过程中的材料力学行为并且应用到有限元仿真中,具有适用性强、准确性较高的特点,为预测肌腱延长术中肌腱组织的力学行为提供了一种新的方法和试验基础。

来源：2023年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

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