【摘 要】
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腹部器官容易受到冲击负荷而引起创伤。但国内外关于肾脏组织力学性能的研究较少,本文总结了国内外关于肾脏组织力学性能的研究成果,并对其性能参数进行分类、分析。阐述了肾脏组织生物力学性能研究所面临的问题及今后发展方向,为今后肾脏组织研究提供参考。为得到肾脏组织力学性能,使用猪肾脏组织作为样本进行准静态加载压缩试验。依据肾脏组织压缩试验和umale钝性撞击试验的力学响应,对Mooney Rivlin超弹性
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腹部器官容易受到冲击负荷而引起创伤。但国内外关于肾脏组织力学性能的研究较少,本文总结了国内外关于肾脏组织力学性能的研究成果,并对其性能参数进行分类、分析。阐述了肾脏组织生物力学性能研究所面临的问题及今后发展方向,为今后肾脏组织研究提供参考。为得到肾脏组织力学性能,使用猪肾脏组织作为样本进行准静态加载压缩试验。依据肾脏组织压缩试验和umale钝性撞击试验的力学响应,对Mooney Rivlin超弹性材料本构模型进行表征拟合,通过对uamle撞击试验的重构,认为采用肾脏组织压缩试验反求得参数能够更好的表征肾脏组织力学性能。基于三岁、六岁和成人的肾脏有限元模型,重构肾脏动态撞击实验探讨了二阶Mooney Rivlin材料本构与粘弹性本构在表征肾脏力学性能的适用性,随后探讨了肾脏质量、肾包膜、撞击速度和撞击位置等对肾脏钝性损伤的影响。并对现有肾脏损伤指标进行分析。结果表明相比粘弹性本构模型,Mooney Rivlin材料本构更适合用于肾脏损伤的有限元评价;肾脏损伤随着肾脏质量的增加有所减少;撞锤撞击速度的增加会加剧肾脏损伤;肾包膜的存在会一定程度上减轻肾脏损伤;冲击能能够有效预测三岁儿童和六岁儿童肾脏的损伤情况。通过实验设计对现有肾脏损伤指标适用性进行探讨,基于构建的儿童乘员有限元模型,对儿童在受到正面、侧面、背面撞击时肾脏损伤进行研究。结果表明侧面撞击的肾皮质Von Mises应力均低于损伤阈值,正面撞击肾皮质Von Mises应力处于阈值区间,而钝性撞击肾皮质Von Mises应力和最大主应变均高于损伤阈值。因此将软组织作为撞击底板,可以有效减轻肾脏损伤;腹部的软组织能有效的减小肾脏损伤。
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