非線形有限要素解析による二相理論に基づく軟組織力学モデル化に関する検討(<特集>イメージベースト連成バイオメカニクス)
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概要
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As an effective approach, biphasic theory has been successfully applied to mechanical modeling of hydrated soft tissues. In this research, by virtue of weighted residual method, a nonlinear finite element formulation based on biphasic theory was developed by adopting solid phase before deformation as reference configuration. Although, in biphasic theory, both solid and fluid phases are assumed to be intrinsically incompressible, the structural compressibility of solid structure in biphasic mixture has to be taken into account to avoid obtaining unrealistic results. This requirement can be satisfied by introducing to the elastic potential an additional term accounting volume change of solid structure. Furthermore, viscoelastic behaviors of biphasic mixture were investigated by comparing analytical solutions of confined compression of biphasic model and uniaxial compression of Voigt viscoelastic model, and also, the results of finite element analysis for two types of unconfined compression of biphasic model. It is found that the similarity between classic viscoelastic model and biphasic mixture exists under specific conditions but the mechanical behaviors are significantly influenced by the boundary conditions and deformation.
- 一般社団法人日本機械学会の論文
- 2004-09-25
著者
-
陳 献
東京大学大学院新領域創成科学研究科環境学専攻
-
久田 俊明
東京大学大学院新領域創成科学研究科環境学専攻
-
陳 献
九大
-
陳 媛
東大
-
久田 俊明
東京大学大学院新領域創成科学研究科
-
久田 俊明
東京大学
-
陳 媛
東京大学大学院新領域創成科学研究科
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