Деформація і структура хрящової тканини
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe69.5.329Ключові слова:
хрящова тканина, тензор податливостей, модуль зсуву, модуль ЮнгаАнотація
Пропонується модель структури хрящової тканини, де остання розглядається як сукупнiсть областей локальної рiвноваги. Кожна така область є ґраткою, утвореною пластинами (протеоглiкановими агрегатами) та колагеновими волокнами. Деформацiя хрящової тканини пiд дiєю зовнiшнього навантаження зумовлена переважно вигином ланцюгiв, що входять до складу протеоглiканових агрегатiв. Отримано формули для модуля зсуву та модуля Юнга хрящової тканини. Показано, що цi модулi обернено пропорцiйнi квадрату дiаметра колагенового волокна, а їхнi значення за порядком величини становлять 106 Па, що узгоджується з експерименальними даними.
Посилання
B. Dudas. Human Histology: A Text and Atlas for Physicians and Scientists (Academic Press, 2023).
C. Erggelet, M. Steinwachs. Gelenkknorpeldefekte (Steinkopff-Verlag, 2001).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-57716-1
P.J. Roughley, J.S. Mort. The role of aggrecan in normal and osteoarthritic cartilage. J. Exp. Orthopaed. 1, 8 (2014).
https://doi.org/10.1186/s40634-014-0008-7
J.M. Mansour. Biomechanics of cartilage. In: Kinesiology: The Mechanics and Pathomechanics of Human Movement. Edited by C.A. Oatis, 2nd edition (Lippincott Williams and Wilkins, 2008), p. 66.
J.D. Bronzino, D.R. Peterson. The Biomedical Engineering Handbook: Four Volume Set., 4th edition (CRC Press, 2019).
J. Eschweiler, N. Horn, B. Rath, M. Betsch, A. Baroncini, M. Tingart, F. Migliorini. The biomechanics of cartilage - An overview. Life 11, 302 (2021).
https://doi.org/10.3390/life11040302
A. Eskelinen. Biomechanics and Inflammation - Regulators of Articular Cartilage Degradation: Models Aiming Towards Comprehensive Prediction of Post-Traumatic Osteoarthritis Progression. Academic dissertation (University of Eastern Finland, 2022).
Cartilage Tissue and Knee Joint Biomechanics: Fundamentals, Characterization and Modelling. Edited by A.R. Nochehdehi, F. Nemavhola, S. Thomas, H.J. Maria (Elsevier, 2024) [ISBN: 978-0323905978].
E. Belluzzi, S. Todros, A. Pozzuoli, P. Ruggieri, E.L. Carniel, A. Berardo. Human cartilage biomechanics: Experimental and theoretical approaches towards the identification of mechanical properties in healthy and osteoarthritic conditions. Processes 11, 1014 (2023).
https://doi.org/10.3390/pr11041014
V.C. Mow, S.C. Kuei, W.M. Lai, C.G. Armstrong. Biphasic creep and stress relaxation of articular cartilage in compression? Theory and experiments. J. Biomech. Eng. 102, 73 (1980).
https://doi.org/10.1115/1.3138202
T. Osswald, N. Rudolph. Polymer Rheology: From Molecular Structure to Polymer Process (Carl Hanser Verlag, 2013) [ISBN: 978-1569905173].
https://doi.org/10.3139/9781569905234.fm
M. Lazarenko, A. Alekseev, Yu. Zabashta, S. Tkachev, V. Kovalchuk, D. Andrusenko, Yu. Grabovsky, L. Bulavin. Estimation of water content in cellulose materials. Cellul. Chem. Technol. 54, 199 (2020).
Yu.F. Zabashta, V.I. Kovalchuk, L.A. Bulavin. Kinetics of the first-order phase transition in a varying temperature field. Ukr. J. Phys. 66, 978 (2021).
https://doi.org/10.15407/ujpe66.11.978
V.I. Kovalchuk. Phase separation dynamics in aqueous solutions of thermoresponsive polymers. Cond. Matt. Phys. 24, 43601 (2021).
https://doi.org/10.5488/CMP.24.43601
Yu.F. Zabashta, V.I. Kovalchuk, O.S. Svechnikova, L.A. Bulavin. Determination of the surface tension coefficient of polymer gel. Ukr. J. Phys. 67, 365 (2022).
https://doi.org/10.15407/ujpe67.5.365
V.I. Kovalchuk, O.M. Alekseev, M.M. Lazarenko. Turbidimetric monitoring of phase separation in aqueous solutions of thermoresponsive polymers. J. Nano- Electron. Phys. 14, 01004 (2022).
https://doi.org/10.21272/jnep.14(1).01004
A.N. Gent, A.G. Thomas. Mechanics of foamed elastic materials. Rubber Chem. Technol. 36, 597 (1963).
https://doi.org/10.5254/1.3539591
V.A. Matonis. Elastic behaviour of low density rigid foams in structural applications. Soc. Plast. Eng. J. 20, 1024 (1964).
F.C. Phillips. An Introduction to Crystallography. 4th edition (Halsted Press a Diviision of John Wilet and Sons, 1971) [ISBN: 978-0050023587].
L.D. Landau, L.P. Pitaevskii, A.M. Kosevich, E.M. Lifshitz. Theory of Elasticity: Volume 7 (Theoretical Physics). 3rd edition (Butterworth-Heinemann, 1986) [ISBN: 978-0750626330].
P.J. Flory. Statistical Mechanics of Chain Molecules (Interscience Publishers Inc., 1969) [ISBN: 978-0470264959].
https://doi.org/10.1002/bip.1969.360080514
C.Y. Liang, S. Krimm, G.B.B.M. Sutherland. Infrared spectra of high polymers. I. Experimental methods and general theory. J. Chem. Phys. 25, 543 (1956).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
