| مدل‌سازی غیرخطی رفتار ویسکوالاستیک رباط صلیبی قدامی بر اساس تابع ویبول |
| کد مقاله : 1186-ITME |
| نویسندگان |
|
زهراسادات سجادی *، پریسا میرزانیا، حسین اشرفی دانشگاه دولتی کاشان |
| چکیده مقاله |
| رباط صلیبی قدامی (ACL) نقش حیاتی در پایداری مکانیکی مفصل زانو دارد. رفتار بیومکانیکی این رباط عمدتاً تحت تأثیر ساختار سلسله‌مراتبی کلاژن و ویژگی‌های ویسکوالاستیک آن قرار دارد. این مقاله یک مدل ساختاری غیرخطی و ویسکوالاستیک ارائه می‌دهد که برای توصیف رفتار خزش و اهلش تنش در بافت نرم رباط صلیبی قدامی زانو طراحی شده است. در این مدل، فیبرهای کلاژن به‌عنوان عناصر الاستیک غیرخطی در نظر گرفته شده‌اند که از توزیع احتمال ویبول تبعیت می‌کنند، در حالی‌که ماده زمینه‌ای به‌صورت یک شبکه ویسکوالاستیک از نوع ماکسول مدل‌سازی شده است. پاسخ کلی تنش با جمع آثار مکانیکی فیبریل‌های کلاژن و ماتریس غنی از پروتئوگلیکان به‌دست می‌آید. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که این مدل قادر است پدیده‌های اصلی ویسکوالاستیک نظیر واهلش تنش، تغییر شکل خزشی و هیسترزیس را که در داده‌های آزمایشگاهی مشاهده شده‌اند، بازتولید کند. این رویکرد، بازنمایی دقیقی از پاسخ‌های مکانیکی وابسته به زمان در بافت‌های نرم زیستی ارائه می‌دهد و می‌تواند در طراحی پیوندهای زیست‌مانند و تدوین پروتکل‌های توان‌بخشی پس از آسیب‌های ACL مؤثر واقع شود. |
| کلیدواژه ها |
| رباط صلیبی قدامی زانو،تابع ویبول،خرش،واهلش تنش،فیبر های کلاژن |
| وضعیت: پذیرفته شده |