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***制压缩生物力学特性测试分析

无侧限压缩测试是目前流行的机械测试配置，用于测量圆柱形样品的机械性能。 也可以使用此配置测试具有其他几何形状的样本，但数据分析需要复杂的理论建模来提取机械参数。 圆柱形样品在两个平板之间被压缩，所述平板在径向方向上自由膨胀（滑动边界条件）。 该测试配置通常在位移控制下执行。 对于简单的弹性材料，考虑到样品的几何形状（半径和厚度），应力与变形曲线的斜率用于计算杨氏模量。 对于显示更复杂的机械性能的材料（例如粘弹性或多孔弹性材料），可以使用***的理论模型来评估特定的机械参数（例如弛豫速率，渗透率，基质模量，原纤维模量等）。

剪切生物力学特性测试分析

剪切试验可用于评估材料在平面剪切或扭转中的剪切模量G. 剪切模量表示当力沿平行于其运动的方向施加而其基部保持静止时材料的刚度。 平衡剪切模量G被描述为剪切应变下的剪切应力。 通常使用两种配置来确定剪切模量：平面剪切，其遵循水平轴（x或y轴），以及扭转剪切，其遵循旋转轴。 在平面剪切的配置下，假设样品是完好的矩形棱柱，其中一个表面处于应力下并且其相对表面受到约束。 在扭转剪切的配置下，假设样品是完好的圆柱体（惯性矩校正可以应用于其他形状），其顶部和底部表面完好地连接到两个压板（非滑动边界条件）。

纤维环（Anulus Fibrosus）生物力学特性测试分析

纤维环是椎间盘的外层。它承受压缩，拉伸和剪切应力的组合。纤维环是包含蛋白多糖的固体多孔基质和用水饱和的胶原纤维网络的分层结构。然而，它易受损伤（撕裂）并且具有有限的再生潜力，这导致常见的脊柱病变，例如椎间盘突出。为了治纤维环的病变，构建体可以在形式和强度方面提供与天然组织的功能等同性。因此，纤维环构造的机械测试将有助于在纤维环的组织工程中开发可靠的技术/方案。