应力-应变关系的参数化,用于模拟几乎不可压缩的横向同otropic 材料中的波传播
Felix Q Jin1, Ned C Rouze1, Kathryn R Nightingale1
1Department of Biomedical Engineering, Duke University, Durham, North Carolina 27708, USA.
一个新的参数化模型简化了在几乎无法压缩的横向同位素 (TI) 材料中分析波传播. 该模型为压缩性和剪切波行为提供了明确的解释,提高了生物软组织的准确性.
科学领域:
- 固体力学 固体力学是什么
- 波传播 波传播 物理 物理
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 横向同位素 (TI) 材料需要五个独立的参数来实现应力-张力关系.
- 现有的模型在几乎无法压缩的TI (NITI) 材料中进行波传播分析时遇到困难.
- 难以解释的参数和复杂的刚度矩阵限制了当前的模型.
研究的目的:
- 介绍一般TI材料的新型参数化模型.
- 为材料参数提供明确的物理解释,这些参数与压缩性和波传播有关.
- 在不可压缩和NITI制度中分析波速和极化.
主要方法:
- 开发了一个新的参数化方法,使用散量模量 (K),剪切模量 (μT,μL),μE,以及一个新的参数 η.
- 对于不可压缩材料和NITI材料的衍生波速和极化.
- 根据重要参数进行评估的第一阶段NITI纠正.
主要成果:
- 新模型为压缩性和剪切波传播提供了明确的解释.
- 当散体模量 (K) 接近无限时,达到不可压缩的极限.
- 第一阶段的NITI修正是与散装模块与剪切模块的比率成反比例的.
- NITI的校正取决于所有五个参数,但在生物组织中很小.
结论:
- 拟议的参数化模型增强了NITI材料中波传播的分析.
- 该模型的参数提供了对材料行为的直接物理洞察.
- 微小的NITI修正验证了以前关于生物软组织中参数 η 的假设.
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