血管的力学性质--第二次课.ppt

,其最大的特点就是具有粘弹性般生物软组织的特点柔软易变形;具有不同程度的抗拉强度;而抗压及抗弯曲的能力很低生物组织都极具黏弹性;其变形与时间有很强的依赖关系生物组织材料还具有很高的非线性性质,以力学的观点看问题,它们都是非线性黏弹性的各向异性的,非均质的材料◆粘弹性:Viscoelasticity材料对应力的响应兼有弹性固体和粘性流体的双重特性称粘弹性。◆各向异性:,如果已知道软组织的本构方程(constitutiveequations),即应力与变形,温度等的关系就可求出软组织在各种载荷下的力学响应(mechanicaresponse).-应变关系软组织由于其材料的网状结构特点及其非均匀性,在每次加载循环下的载荷-变形曲线都不相同。如果软组织在有限的应变速度下加载,然后使其长度保持不变,就会出现应力松弛现象。应力松弛:材料在高温和应力作用下,如维持总变形量不变,则随着时间的延长,弹性变形逐渐转变为塑性变形,从而逐渐使应力减小的现象。即:当物体突然发生应变时,若应变保持一定,则相应的应力将随时间的增加而下降,这种现象成为应力松弛。塑性变形(Plasticdeformation),是物质-包括流体及固体在一定的条件下,在外力的作用下产生形变,当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复原状的一种物理现象n=123F)FA载荷F载荷2AⅩ=X变形(X)时间(t)前十字韧带的预处理图所示为前十字形韧带与处理时的载荷-伸长曲线和松弛曲线从图中可见在最初的三次连续实验中,应力-应变曲线右移,“足趾”区增加。前三次的松弛曲线则上移。如果实验一直进行下去,相邻曲线之间的差异将不断减小到消失。这就是式样的预处理。只有这样,才能得到重复性好的数据。应力松弛试验一般采用圆柱形试样,在一定的温度下进行拉伸加载,以后随着时间的推移,由自动减载机构卸掉部分载荷以保持总变形量不变,测定应力随时间的降低值,即可绘出松弛曲线血管的力学特性血管也是一种软组织,其应力-应变关系呈现非线性性质。与其它生物软组织一样,对血管进行力学测试需首先对其进行预处理。近些年来,由于有关技术的发展及解决大量的实际问题的需要,对于血管的力学特性的研究取得了很大进展。例如,对人造血管和人造器官的优化设计,必须详细了解血管的构造和其力学性质;血管的力学性质研究的意义:不仅是血液流动理论的基础,还与一些严重威胁人类健康的心血管病,如动脉粥样硬化有直接的关系。血管组成的材料、结构和力学性质结构为多层复合、中空的管道·血管壁内层——内皮细胞、基质膜中层—弹性纤维、胶原纤维、平滑肌外层、松弛的结缔组织决定了血管的力学性质三种组分的比例