基于预测性微结构方法的可生物降解缝合线各向异性损伤、残余拉伸与滞后行为
软凝聚态物质
2022-06-02 v1 医学物理
摘要
我们提出了一种针对生物医学应用相关的可生物降解聚合物力学行为的预测模型。从共聚物材料网络行为的详细描述出发，考虑键断裂与再交联效应、折叠-展开转变以及网络拓扑约束，我们推导出一种适用于许多生物医学材料复杂力学行为的宏观定律，特别关注可吸收缝合线，并着眼于新材料设计。该模型的一个关键创新是对变形引起的观测微观各向异性损伤的细致描述，此处基于经典的微球积分方法进行刻画。所得能量由少量具有清晰物理意义的材料参数表征，被成功用于预测我们对聚甘醇酸缝合线各向异性损伤、永久拉伸和内部滞后的循环实验。通过研究其他缝合材料行为，我们表明该模型的预测特性也可扩展到具有不同力学响应的材料，从而也可能应用于新型高性能生物医学材料的设计。
引用
@article{arxiv.2206.00345,
title = {A predictive microstructure-based approach for the anisotropic damage, residual stretches and hysteresis in biodegradable sutures},
author = {Gennaro Vitucci and Domenico De Tommasi and Giuseppe Puglisi and Francesco Trentadue},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.00345},
year = {2022}
}