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离体培养成骨细胞的有限元分析.doc

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离体培养成骨细胞的有限元分析.doc

离体培养成骨细胞的有限元分析*颜功兴,刘占芳,郦光丰(重庆大学工程力学系,重庆400044)摘要:将成骨细胞看做是一种均匀、各向同性、不可压缩的粘弹性体,利用标准的线性粘弹性固体模型推导了成骨细胞的应力应变关系的矩阵形式,再利用Lagrange方程推导得出了系统的动力学有限元平衡方程。通过算例,计算得到多孔介质基板上骨细胞的位移、速度和应力强度历程。通过自编程序对单向拉伸离体培养成骨细胞装置进行了数值分析和模拟,计算了细胞体的变形、速度以及应力等,为进一步进行骨组织工程研究提供了理论基础。关键词:成骨细胞;离体培养;有限元中图分类号:Q66文献标志码:AThefiniteelementanalysisonelectromechanicalbehaviorsinbonetissuesYANGong-xing,LIUZhan-fang,LIGuang-feng(DepartmentofEngineeringMechanics,ChongqingUniversity,Chongqing400044,P.R.China)Abstract:Osteoblastislookedasahomogeneousisotropicandviscoelasticbodywhichcan’tbecompressed.Usingthestandardlinearmodelofviscoelasticity,thematrixformoftherelationshipbetweenstressandstraincanbeachieved,sothefiniteelementbalanceequationcanbegotthroughLagrangeequation.Anexampleforbonetissuesonporousmediaboardunderloadingiscalculated,thehistoryofdisplacement,velocityandstressareobtained.Thentheosteoblastculturedinvitrocanbenumericalanalyzedbycomputerprogram,andthedeformationthevelocityandthestressofosteoblastcanbecalculated.Keywords:

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