Эффекты зависящей от потока и независимой от потока механизмы релаксации напряжения суставного хряща

Ст. Стойчев, С. Николов

Abstract: Суставной хрящ представляет собой несущий материал, выстилающий концы костей синовиальных суставов. Твердая фаза суставного хряща в основном состоит из сложных макромолекул, включая коллаген и протеогликаны. Жидкостная фаза представлена интерстициальной жидкостью, заполняющей поры твердой фазы. Реологическое поведение суставного хряща зависит от внутреннего взаимодействия между деформацией твердого матрикса и интерстициальной жидкостью. Таким образом, вязкоупругие свойства суставного хряща возникают из-за (1) диффузионного сопротивления относительной скорости между внутритканевой жидкостью и твердой матрицей или механизмом, зависящим от потока, и (2) собственной вязкоупругости твердой матрицы или потоконезависимый механизм. Это исследование было направлено на оценку обоих механизмов и их вклад в релаксацию напряжения суставного хряща.
Математическая модель ограниченной компрессии суставного хряща разработана с использованием линейной двухфазной модели Моу и др. [1]. Кривые напряжение-время были рассчитаны с использованием квазилинейной вязкоупругой модели Фунга.
Процедура оценки рассмотрена на основе экспериментальных данных Солца и Атешяна [2].
Наши результаты предполагают, что линейная двухфазная теория Mow et al. не полностю предсказывает релаксацию напряжения, т.е., только потокозависимый вязкоупругий механизм не способен (совпадение 41,4 % теоретических и экспериментальных данных), описатъ релаксации напряжений после ступенчатого нагружения.
обсуждается взаимосвязь между вязкоупругостю и проницаемостю твердой матрицы.

Keywords: суставной хрящ; релаксация напряжения; вязкоупругие механизмы

Date published: 2023-02-02