非线性模型在椎间盘黏弹性特性分析中的应用

目的构建变参数非线性模型,研究人体椎间盘在循环应变状态下的应力松弛特性。方法采用变参数非线性模型结合椎间盘应力松弛和蠕变反应的实验数据,研究循环应变状态下椎间盘的应力松弛特性,比较线性与非线性模型在循环状态下椎间盘黏弹性特性的差异。结果采用变参数非线性模型得出的循环模量和松弛系数在0.01 Hz循环状态下与实验模型非常接近,得出的循环模量在0.1和1 Hz频率下也与实验值相近,但是得出的松弛系数在0.1和1 Hz频率下失真严重。结论在压缩应变作用下椎间盘经历的是一个非线性的应力行为,非线性变参数模型更符合研究在循环应变下椎间盘应力松弛反应的需要。

静压载荷下椎间盘中的粘弹性应力及变形分析

本文建立了一个简化的椎间盘力学模型，在该模型中既考虑了椎间盘材料的重要性质──粘弹性又考虑了韧带的作用；并用线性粘弹性理论推导了椎间盘中的粘弹性应力及径向膨出的解析表达式。最后分别对正常、韧带加强、退变和致疝等情况下的应力分布及径向膨出进行了模拟计算；结果表明：椎间盘纤维环内的初始最大拉应力是造成其损伤的重要因素。