非単調負荷による損傷を表現できる骨格筋構成式の開発と三次元解析への応用
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概要
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The present paper is concerned with the formulation of a constitutive model of skeletal muscle that describes material behavior in the context of a nonmonotonic stretch history. Firstly by examining some experimental data about muscle damage, we assumed that the damage degree of a muscle depends on the maximum strain in its history. Based on this hypothesis, we formulated a damage evolution equation for a second-order tensor expressing the muscle damage. Then, the damage model is incorporated into the constitutive model of skeletal muscle developed by Ito et al. on the basis of the hypothesis of total energy equivalence in the framework of continuum damage mechanics. Then, the proposed constitutive model is applied to a 3D finite element skeletal muscle model. Simulation results showed that the constitutive model can reproduce some experimental results: the mechanical property and the failure property under constant rate extension; distribution of internal damage induced by strain injury; the mechanical property and the failure strain in the context of nonmonotonic stretch history.
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