横观各向同性松质骨撞击动力响应数值分析

本文基于对松质骨结构特征的观察,考虑固体骨质为横观各向同性多孔材料,引入了描述松质骨的流固两相多孔弹性模型。采用Galerkin加权残值法,通过在连续方程中引入压力p与罚参数β之比项,消去控制方程中的压力项,导出了松质骨在撞击载荷作用下的动力响应的罚有限元公式。用编制的有限元程序计算了松质骨平面问题的撞击动力响应。结果表明,由于松质骨中液体组分的扩散和流动,引起固体骨质和液态骨髓间的相互作用,使得松质骨呈现出一种强烈的表观粘弹性行为以及能量耗散性质。