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剪切软组织的表面不稳定性( DOI: 10.1115/1.2979869 Surface Instability of Sheared Soft Tissues )
M Destrade MD Gilchrist DA Prikazchikov G Saccom
当弹性体制成的块体受到大剪切时，其表面保持平坦。当一个生物软组织块受到大的剪切时，它在剪切平面上的表面很可能会发生弯曲（皱纹的显现）。软组织区别于橡胶状固体的一个因素是存在--有时肉眼可见--定向胶原纤维束，这些纤维束比它们嵌入的弹性蛋白基质更硬，但仍具有柔韧性和延展性。本文证明了最简单的各向同性非线性弹性模型，即不可压缩的neo-Hookean模型，只有在巨大的剪切量下，即大于3.09，对应于72°的剪切角，才会在剪切中发生表面失稳。然后，我们在模型中加入了一系列平行纤维，结果表明，根据纤维与剪切方向的夹角，以及纤维与基体的刚度之比E/，所得到的固体在表面不稳定性方面可以增强或强烈削弱。对于这个比例，我们使用与软组织实验数据兼容的值。广义地说，我们发现，当剪切“针对”纤维发生时，表面迅速变得不稳定，随着e/的增加，预计会发生早期不稳定的角扇区也会变得不稳定。
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