脑组织与仿生凝胶在速率相关失效中的流固耦合作用
定量方法
2021-02-23 v1 软凝聚态物质
生物物理
摘要
脑组织是一种异质材料，由充满脑脊液的软基质构成。这些组分之间的相互作用及其各自的复杂性，导致了表征自然界中最复杂组织之一所具有的非线性速率相关行为。在此，我们通过金属丝切割实验研究了切割速率对脑组织断裂特性的影响。我们还提出了一种软材料中断裂扩展速率相关行为的模型，该模型通过孔-超弹性公式包含了流体相互作用的效应。该方法在有限应变连续介质力学框架内发展，并在商用有限元代码中实现，应用于受控位移远端加载的边界裂纹情形。实验与数值结果均显示随速率增加的增韧效应，这与裂纹前方过程区内流固相互作用耗散的能量有关。
引用
@article{arxiv.2102.11268,
title = {Fluid-solid interaction in the rate-dependent failure of brain tissue and biomimicking gels},
author = {Michele Terzano and Andrea Spagnoli and Daniele Dini and Antonio Elia Forte},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.11268},
year = {2021}
}