Prediction of microdamage formation using a mineral-collagen composite model of bone.
Prediction of microdamage formation using a mineral-collagen composite model of bone.
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使用骨矿物质-胶原复合模型预测微损伤形成。
DOI：
10.1016/j.jbiomech.2005.01.009
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发表时间：
2006
影响因子：
2.4
通讯作者：
Qian,Chunjiang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang,Xiaodu;Qian,Chunjiang
与年龄相关的骨质量变化主要表现为韧性降低。由于骨的屈服后变形是通过微损伤形成（例如微裂纹和弥漫性损伤）来实现的，因此有必要了解骨中微损伤形成的机制，以阐明与年龄相关的骨折的潜在机制。在本研究中，开发了二维剪切滞模型来预测矿物胶原复合材料中初始裂纹周围的应力集中场。在该模型中，假设胶原相具有非线性弹性，矿物质相具有线性弹性。根据应力集中场的分布规律，讨论了微损伤形成的条件。分析结果表明：（1）矿物相中形成的初始裂纹可能会导致邻近矿物层的应力集中； (2)应力集中场的模式不仅取决于胶原和矿物相的空间性质，还取决于其机械性质； (3) 应力集中场的模式可以决定初始裂纹周围纳米裂纹的合并或分散。
Age-related changes in bone quality are mainly manifested in the reduced toughness. Since the post-yield deformation of bone is realized through microdamage formation (e.g., microcracking and diffuse damage), it is necessary to understand the mechanism of microdamage formation in bone in order to elucidate underlying mechanisms of age-related bone fractures. In this study, a two-dimensional shear lag model was developed to predict stress concentration fields around an initial crack in a mineral-collagen composite. In this model, non-linear elasticity was assumed for the collagen phase, and linear elasticity for the mineral. Based on the pattern of the stress concentration fields, the condition for microdamage formation was discussed. The results of our analyses indicate that: (1) an initial crack formed in mineral phase may cause stress concentration in the adjacent mineral layers; (2) the pattern of stress concentration fields depends not only on the spatial but also mechanical properties of the collagen and mineral phases; (3) the pattern of the stress concentration fields could determine either coalescence or scattering of nano cracks around the initial crack.
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通过实验确定骨平板中圆孔周围的微裂纹：与预测应力的比较。
DOI：
--
发表时间：
1995
期刊：
Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences
影响因子：
--
作者：
Peter Zioupos;J. Currey;M. S. Mirza;D. Barton
通讯作者：
D. Barton
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影响因子：
2.2
作者：
S. Kotha;S. Kotha;N. Guzelsu;N. Guzelsu
通讯作者：
N. Guzelsu
影响因子：
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作者：
Vashishth, D;Tanner, KE;Bonfield, W
通讯作者：
Bonfield, W
影响因子：
2.2
作者：
Peter Zioupos;J. Currey;A. Sedman
通讯作者：
Peter Zioupos;J. Currey;A. Sedman
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影响因子：
14
作者：
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通讯作者：
J. Reuben