来自多式痕的双层软组织构成材料的识别

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 计算力学是计算力学.
• 生物材料科学是生物材料的科学.

背景情况:

• 定制有限元模型 (FEM) 对于对象特定的生物力学分析至关重要,特别是对于软组织.
• 鉴定软组织的体内物质特性是复杂的,因为它们的非线性,超弹性和异质的行为.
• 混合实验-数值方法在材料参数识别中很常见,但缺乏对模型独特性和不确定性的评估.

研究的目的:

• 通过使用合成痕数据,调查用于双材料大腿幻影的材料参数识别的不确定性.
• 根据不同的测量方式和组成规律,评估物质参数的可识别性.
• 评估实验错误和成本函数选择对参数识别的影响.

主要方法:

• 对来自双材料大腿幻影FEM的合成痕数据进行了灵敏度分析.
• 模拟了多种数据模式:入力/位移,3D数字图像相关性 (DIC) 和超声波B模式图像.
• 用各种成本函数评估了奥格登-莫尔曼和穆尼-里夫林立宪法的参数的可识别性.

主要成果:

• 需要多种实验模式来减少确定材料参数的不确定性.
• 实验错误可能会阻止识别一个独特的参数集.
• 选择成本函数显著影响参数的识别,并取决于宪法.

结论:

• 在设计用于材料参数识别的实验协议之前,敏感性分析是必不可少的.
• 这些分析可以定义可接受的实验误差范围.
• 需要进一步调查确定参数不确定性对FEM应用的影响.