Απομόνωση του ρόλου της λανθάνουσας μορφολογίας των οστών στην εξέλιξη του στατικού κατάγματος και της κόπωσης μέσω αριθμητικών προσομοιώσεων Μέρος 2

3.3. Ανάλυση κόπωσης ενσωματωμένων γεωμετριών σε κενό

Το Cistanche μπορεί να δράσει ως ενισχυτικό κατά της κούρασης και αντοχής, και πειραματικές μελέτες έχουν δείξει ότι το αφέψημα του Cistanche tubulosa θα μπορούσε να προστατεύσει αποτελεσματικά τα ηπατικά κύτταρα και τα ενδοθηλιακά κύτταρα που έχουν υποστεί βλάβη σε ποντίκια που κολυμπούν με βάρος, να ρυθμίζει προς τα πάνω την έκφραση του NOS3 και να προάγει το ηπατικό γλυκογόνο. σύνθεση, ασκώντας έτσι αποτελεσματικότητα κατά της κόπωσης. Το πλούσιο σε γλυκοσίδη φαινυλαιθανοειδή εκχύλισμα Cistanche tubulosa θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά τα επίπεδα κρεατινικής κινάσης, γαλακτικής αφυδρογονάσης και γαλακτικού ορού και να αυξήσει τα επίπεδα αιμοσφαιρίνης (HB) και γλυκόζης σε ποντικούς ICR, και αυτό θα μπορούσε να διαδραματίσει έναν ρόλο κατά της κόπωσης μειώνοντας τη μυϊκή βλάβη και καθυστερώντας τον εμπλουτισμό γαλακτικού οξέος για αποθήκευση ενέργειας σε ποντίκια. Το Compound Cistanche Tubulosa δισκία παρέτεινε σημαντικά τον χρόνο κολύμβησης που αντέχουν το βάρος, αύξησε το ηπατικό απόθεμα γλυκογόνου και μείωσε το επίπεδο ουρίας στον ορό μετά την άσκηση σε ποντίκια, δείχνοντας την αντικαταθλιπτική του δράση. Το αφέψημα του Cistanchis μπορεί να βελτιώσει την αντοχή και να επιταχύνει την εξάλειψη της κόπωσης στα ποντίκια που ασκούνται και μπορεί επίσης να μειώσει την άνοδο της κινάσης της κρεατίνης ορού μετά από άσκηση και να διατηρήσει φυσιολογική την υπερδομή των σκελετικών μυών των ποντικών μετά την άσκηση, πράγμα που δείχνει ότι έχει τα αποτελέσματα ενίσχυσης της σωματικής δύναμης και κατά της κούρασης. Το Cistanchis παρέτεινε επίσης σημαντικά τον χρόνο επιβίωσης των δηλητηριασμένων από νιτρώδη ποντίκια και ενίσχυσε την ανοχή έναντι της υποξίας και της κόπωσης.

Κάντε κλικ στο Ψυχική εξάντληση

【Για περισσότερες πληροφορίες:george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:8613632399501】

Με ανάλογο σκοπό τον εντοπισμό του πιο κρίσιμου κενού δικτύου για την έναρξη βλάβης αλλά υπό συνθήκες φόρτισης κόπωσης, πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις κόπωσης υψηλού κύκλου FeSafe. Για κάθε γεωμετρία, θεωρήσαμε τον αριθμό των κύκλων για την έναρξη της ρωγμής (log-life) ως κατάλληλη παράμετρο για την αξιολόγηση των κρίσιμων θέσεων για την έναρξη της ρωγμής. Το Σχήμα 6α αναφέρει τα πιο κρίσιμα κενά σε κάθε γεωμετρία, με συγκεκριμένη αναφορά στη διάρκεια ζωής. Στο 80% των περιπτώσεων, η περιοχή εμφανίζεται ως η πιο εμφανής ζώνη για την έναρξη της ρωγμής, με τη ζημιά να εμφανίζεται σε μικρότερο αριθμό κύκλων στη διαμόρφωση OP που αφορά άλλες γεωμετρίες (Εικόνα 6β).

4. Συζήτηση

Για να αντιμετωπίσουμε τις στενές διαφωνίες που υπάρχουν μεταξύ των ανθρώπινων οστικών κενών και των μικρορωγμών, η προσέγγισή μας ξεκίνησε με την απομόνωση της λανθασμένης μορφολογίας σε οστεοπενικά και οστεοπορωτικά άτομα. Αυτή η επιλογή βασίζεται συγκεκριμένα σε διαφορετικά χαρακτηριστικά που επιδεικνύονται από την αρχιτεκτονική μικροκλίμακας οστών OP και PET, με αποτέλεσμα αντίθετα αποτελέσματα στην οστική πυκνότητα και αντοχή. Διεξήχθησαν υπολογιστικές στατικές αναλύσεις XFEM και αναλύσεις κόπωσης σε έξι τρισδιάστατες πορώδεις γεωμετρίες, επιτυγχάνοντας την αξιολόγηση και τον εντοπισμό κρίσιμων σημείων έναρξης και εξέλιξης της βλάβης. Αναλυτικά, εμβαθύναμε τις ξεχωριστές επιδράσεις της κενής πυκνότητας, του μεγέθους και του προσανατολισμού στη μηχανική αντοχή των δειγμάτων AISI 316L που είναι εμπνευσμένα από οστά. Επιπλέον, εξετάσαμε το ρεαλιστικό τρισδιάστατο σχήμα των κενών και αναλύσαμε τις θέσεις έναρξης ζημιάς απουσία προρωγμάτωσης, ξεπερνώντας τις απλουστεύσεις που επισημαίνονται στην τρέχουσα κατάσταση αιχμής κατά τη σχηματοποίηση των κενών ως τέλειων ελλείψεων ή την υιοθέτηση πλασματικής έναρξης ρωγμών τοποθεσίες για την επιτάχυνση της σύγκλισης.

Όσον αφορά τον αριθμό των στοιχείων που αποτυγχάνουν στις προσομοιώσεις XFEM, το δείγμα OP εμφανίζει ένα ποσοστό αποτυχημένων στοιχείων 5,71%, το οποίο βρίσκεται κυρίως 4 mm από την επιφάνεια έλξης και είναι χαμηλότερο από την περίπτωση PET (Εικόνα 5). Όλα τα στοιχεία που δεν απεικονίζονται με κόκκινο ή ανοιχτό μπλε (σκούρο μπλε και μαύρο) παρουσιάζουν λιγότερο από 20% μείωση στις συνεκτικές ιδιότητες. Για το PET, εντοπίστηκε διπλάσιος αριθμός στοιχείων PET που αστοχούσαν σε απόσταση 4 mm από την επιφάνεια έλξης.

Αφού ρυθμίσαμε σωστά τις υπολογιστικές παραμέτρους και ποσοτικοποιήσαμε την επίδρασή τους σε στατικές αναλύσεις XFEM, επικεντρωθήκαμε στη λεπτομερή διερεύνηση των λανθάνουσας φύσης χαρακτηριστικών στη μηχανική αντοχή του δείγματος με αναφορά στις καμπύλες δύναμης-μετατόπισης (Εικόνα 7). Ενδιαφέρουσες παραλληλίσεις θα μπορούσαν να γίνουν με συμπεριφορά που ανιχνεύθηκε σε ανθρώπινα οστά που υπόκεινται τόσο σε στατικά φορτία όσο και σε φορτία κόπωσης.

Η κυρίαρχη παράμετρος που επηρεάζει την απώλεια μηχανικής αντοχής είναι η αύξηση της λανθάνουσας πυκνότητας, με μια εξαίρεση που αντιπροσωπεύεται από το PETna [13]. Αυτό το μοντέλο, ωστόσο, είναι το μόνο που χαρακτηρίζεται από ένα μόνο κατεστραμμένο επίπεδο με απώλεια συνεκτικών ιδιοτήτων περίπου 40% (Εικόνα 7). Επομένως, αυτή η απώλεια συνεκτικής αντοχής δεν είναι αρκετή για να προκαλέσει μια συνολική κρίσιμη μείωση της μηχανικής αντοχής του μοντέλου. Ως εκ τούτου, η μερική βλάβη που επεκτάθηκε κατά 20% δεν βρέθηκε να είναι κρίσιμη για την αντοχή του δείγματος. Ωστόσο, πιστεύουμε ότι ο σχηματισμός δευτερογενών μερικώς κατεστραμμένων περιοχών, όπως φαίνεται σε όλες τις άλλες κατηγορίες ενσωματωμένων σε κενά, είναι μια πιο ρεαλιστική συνθήκη, καθώς τα κενά από μόνα τους θα πρέπει να λειτουργούν κυρίως ως αυξάνοντας το στρες (όπως επισημαίνεται στη βλάβη των ανθρώπινων οστών [13]). με αποτέλεσμα να δημιουργούνται κατεστραμμένα στοιχεία γύρω τους (Εικόνα 6α). Επομένως, το OP2 με τέσσερα κενά εμφανίζεται ως το πιο ανθεκτικό δείγμα. αυξάνοντας τον λανθάνοντα αριθμό στο 13 (άρα αυξάνοντας το πορώδες), το PET2 παρουσιάζει μείωση 1,8% στη μετατόπιση κατά την αστοχία. Μια πρόσθετη πτώση 9% είναι ορατή στο δείγμα 20 κενών, δηλ. OP. Όταν συγκρίνουμε το PET2 και το OP, αυτή η τιμή γίνεται 8,1% με αύξηση 35% στον λανθασμένο αριθμό.

Το lacunar μέγεθος είναι υπεύθυνο για την περιορισμένη μείωση της μηχανικής αντοχής κατά περίπου 2% (Εικόνα 7). Πράγματι, η συνολική κενή επιφάνεια στην περίπτωση του OP2 είναι 22 mm2, αυτή που σχετίζεται με το PET2 είναι 49,4 mm2 και αυτή που συνδέεται με το OP είναι 110 mm2. Ακόμα κι αν η αναλογία μεταξύ της επιφάνειας OP2 και PET2 και εκείνης μεταξύ PET2 και OP είναι εντελώς η ίδια, το πραγματικό μέγεθος αυτών των τιμών παίζει τον κύριο ρόλο. Δηλαδή, το πέρασμα από το OP2 στο PET2 σημαίνει αύξηση της συνολικής επιφάνειας της κενής επιφάνειας κατά 27,4 mm2, ενώ το πέρασμα από το OP2 στο OP αυτή η τιμή αυξάνεται στα 88 mm2 και από το PET2 στο OP γίνεται 60,6 mm2. Ως εκ τούτου, πιστεύουμε ότι οι διακυμάνσεις στο μέγεθος και την πυκνότητα του κενού είναι στενά αλληλένδετες, καθώς η αλλαγή ενός ή και των δύο εξακολουθεί να έχει το ίδιο αποτέλεσμα αλλαγής του συνολικού πορώδους των μοντέλων. Αυτή η θεώρηση υποστηρίζεται επίσης από το γεγονός ότι το PET και το OP έχουν την ίδια λακουνική πυκνότητα αλλά διαφορετικό μέγεθος κενού και το PET αποτυγχάνει σε υψηλότερες τιμές έλξης σχετικά με το OP. Όπως αναφέρθηκε, η κενή επιφάνεια του OP είναι 110 mm2, ενώ αυτή που σχετίζεται με το PET είναι 76 mm2. Συνεπώς, το συνολικό πορώδες OP είναι υψηλότερο σε σχέση με αυτό του PET.

Η επίδραση μιας τυχαίας κενής ευθυγράμμισης στη μηχανική αντοχή είναι, αντίθετα, λιγότερο εμφανής, ξεκινώντας από τις προαναφερθείσες εκτιμήσεις σχετικά με την προβλεπόμενη έλξη κατά την αστοχία για το PET2na. Επιπλέον, ούτε το PET2na ούτε το PETna αντιμετωπίζουν σοβαρά κατεστραμμένα στοιχεία (Πίνακας S2, Συμπληρωματικά Υλικά). αυτή η παρατήρηση μπορεί να δικαιολογηθεί λαμβάνοντας υπόψη ότι, στην περίπτωση του PETna, η κακή ευθυγράμμιση των κενών μπορεί να διασπάσει τη διαδρομή της ρωγμής, απαιτώντας επομένως περισσότερη ενέργεια για την παραγωγή πολλαπλών επιφανειών κατάγματος, κάτι που ρεαλιστικά συμβαίνει στη μικροβλάβη των ανθρώπινων οστών. Συσχετίζοντας το PET2 και το PET2na, οδηγούμαστε στο να πιστεύουμε ότι η κακή ευθυγράμμιση των κενών οδηγεί σε πιο αργή εξέλιξη της βλάβης.

Σχετικά με την επίδραση των μορφολογικών και πυκνομετρικών παραμέτρων της λανθάνουσας επιφάνειας στην αντοχή στην κόπωση, συζητήσαμε συγκεκριμένα τον αριθμό των κύκλων που απαιτούνται για την έναρξη των πρωτογενών και δευτερογενών ρωγμών. Αναλύοντας το Σχήμα 6β, παρατηρήσαμε ότι η σειρά αστοχίας είναι ανάλογη με αυτή που σχετίζεται με τη στατική ανάλυση XFEM, πάντα εκτός από το PET2na, στο οποίο η έναρξη της βλάβης προβλέπεται να συμβεί μετά από OP και PET. Επιπλέον, όλα τα κρίσιμα κενά που προβλέπονται στην ανάλυση κόπωσης σχετίζονται με την έναρξη και την εξέλιξη της βλάβης ακόμη και στη στατική ανάλυση XFEM (Πίνακας S2 Συμπληρωματικών Υλικών και Εικόνα 6β).

Αναφερόμενοι στα μοτίβα εξέλιξης της βλάβης, υποθέτουμε ότι οι πιο εκτεταμένες και διασυνδεδεμένες ζώνες βλάβης για κάθε κατηγορία αντιστοιχούν στις πιο πιθανές επιφάνειες θραύσης. Δεν έχουν εντοπιστεί σημαντικές αποκλίσεις από επίπεδες επιφάνειες, των οποίων η κανονική είναι παράλληλη προς τον άξονα φόρτισης. Μπορούμε να υποθέσουμε ότι η θραύση αυτών των γεωμετριών θα συμβεί κατά τη λειτουργία ανοίγματος εφελκυσμού Ι. Υπογραμμίζουμε ότι αυτή η έξοδος δεν εξαναγκάζεται πλασματικά από τη χρήση συγκεκριμένων υπολογιστικών παραμέτρων. Αντίθετα, επιλέχθηκε το κριτήριο έναρξης βλάβης, MAXPS, επειδή είναι κριτήριο που εξαρτάται από τη λύση. Αυτές οι κενές διατάξεις θα μπορούσαν ενδεχομένως να οδηγήσουν σε θέσεις έλξης ρωγμών (Εικόνα 8α) και θα μπορούσαν επίσης να αποκλίνουν από τη διαδρομή της ρωγμής (Εικόνα 8β, αριστερά).

Λαμβάνοντας υπόψη το Σχήμα 6β, το OP και το PET, όλα με είκοσι κενά, αντιμετωπίζουν πιθανό κάταγμα στην ίδια θέση: τείνουν να σπάσουν δυνητικά στη μέση —4 mm από την επιφάνεια έλξης— και χαρακτηρίζονται από την ίδια κενή διάθεση σε αυτήν την περιοχή (βλ. Εικόνα 8). Δεδομένου ότι τα τρία εν λόγω μοντέλα έχουν διαφορετικά μεγέθη και ευθυγράμμιση κενών, πιστεύουμε ότι αυτή η διάταξη, με τα κέντρα των κενών να ανήκουν στο ίδιο επίπεδο ZY, είναι η πιο κρίσιμη, ανεξάρτητα από τις μορφολογικές παραμέτρους και την απόσταση από την επιφάνεια έλξης. . Μπορούμε πράγματι να συζητήσουμε ότι στα υπόλοιπα μοντέλα, τα οποία δεν χαρακτηρίζονται από αυτό το μοτίβο, το προβλεπόμενο επίπεδο θραύσης βρίσκεται αλλού. Μπορούμε να επισημάνουμε από το Σχήμα 8c,d στα αριστερά ότι μια παρόμοια διάταξη αλλά με διαφορετικές διακοινικές αποστάσεις υπάρχει στην -περιοχή κοντά στην επιφάνεια έλξης. Ωστόσο, αυτό δεν φαίνεται να είναι κρίσιμο για την αστοχία του μοντέλου, κυρίως λόγω των μεγαλύτερων αποστάσεων μεταξύ των υδάτων. Πράγματι, είναι ενδιαφέρον ότι τα μοντέλα μας θα μπορούσαν να συγκριθούν ποιοτικά με εικόνες σύγχροτρον σε πραγματική μικροκλίμακα οστού [13] (Εικόνα 8), λαμβάνοντας πολύ παρόμοια μοτίβα ρωγμών. Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα εξέχον αποτέλεσμα, αποδεικνύοντας ότι, ανεξάρτητα από το υλικό, τα κενά κενά διαδραματίζουν ρόλο στην έναρξη και την εξέλιξη του κατάγματος και συγκεκριμένα σκληρυντικά κενά μοτίβα θα μπορούσαν αργότερα να αξιοποιηθούν για πρακτικές βιοϊατρικές εφαρμογές.

5. Συμπεράσματα

Συνοπτικά, η μελέτη μας παρέχει ένα ποσοτικό υπολογιστικό πλαίσιο για τη διερεύνηση των υπαρχουσών διασυνδέσεων κενών-μικρορωγμών συνδυάζοντας στατικές αναλύσεις XFEM και κόπωσης. Επιπλέον, η εργασία καταφέρνει να επιδείξει διασταυρούμενες συνομιλίες μεταξύ του λανθάνοντος δικτύου και της έναρξης βλάβης, ενώ τονίζει την ειδική επίδραση τόσο των μορφολογικών όσο και των πυκνομετρικών παραμέτρων στη μηχανική αντοχή. Πράγματι, η αύξηση της λανθάνουσας πυκνότητας (όπως αποδεικνύεται στα OP2, PET2 και Pet2na), οδηγεί σε απώλεια μηχανικής αντοχής σε χαμηλότερες τιμές έλξης, με αποτέλεσμα να είναι η πιο επηρεαστική παράμετρος μεταξύ των μελετηθέντων. Το Lacunar μέγεθος (κατηγορίες PET και Op), αντίθετα, έχει μικρότερη επίδραση στη μηχανική αντοχή, μειώνοντάς την κατά 2%. Η λανθάνουσα ευθυγράμμιση (PET και PETna) έχει τον κύριο ρόλο της διάσπασης της διαδρομής της ρωγμής.

Οι περιορισμοί θα μπορούσαν να συνδέονται με τον μειωμένο αριθμό πόρων που λαμβάνεται υπόψη στην ανάλυση, ο οποίος, ωστόσο, συνδέεται με τη σημαντική υπολογιστική ισχύ που απαιτείται για τη διεξαγωγή αναλύσεων XFEM.

Ως μελλοντικές ιδέες, σκοπεύουμε να πραγματοποιήσουμε τις περιγραφόμενες μορφολογίες μέσω σύντηξης λέιζερ σε σκόνη με βάση το AISI 316L και αργότερα με την εκμετάλλευση άλλων βιοϊατρικών υλικών όπως το τιτάνιο. Δεδομένου ότι έχουμε αποδείξει ενδιαφέροντα σκληρυντικά φαινόμενα στην αριθμητική μας ανάλυση που οφείλονται σε ρυθμίσεις που μοιάζουν με λακουνά, σκοπεύουμε να μεταφράσουμε αυτά τα ευρήματα στην υλοποίηση βιοϊατρικών προϊόντων που θα μπορούσαν να επωφεληθούν από την ελαφρύτερη γεωμετρία ενσωματωμένη σε κενά. Τα ληφθέντα αποτελέσματα υποδεικνύουν επίσης τη δυνατότητα των αναπτυγμένων προσεγγίσεων να ρίξουν λίγο φως σε ακόμα σκοτεινά φαινόμενα μικροβλαβών όταν απομονώνονται χαρακτηριστικά μικροκλίμακας ως πιθανοί υποψήφιοι για εμφάνιση ζημιών.

Συνεισφορές συγγραφέα:Conceptualization, FB, SB και LMV. Μεθοδολογία, FB, SB και LMV. Επικύρωση, FB, SB και LMV. Τυπική ανάλυση, FB, FC και MG. Έρευνα, FB, FC, RM και MG. Πόροι, LMV; Επιμέλεια δεδομένων, FB, FC και MG. Γράψιμο—Προετοιμασία πρωτότυπου σχεδίου, FB; Γράψιμο—Επισκόπηση και επεξεργασία, FB, SB και LMV. Οπτικοποίηση, FB και FC. Εποπτεία, LMV Όλοι οι συγγραφείς έχουν διαβάσει και έχουν συμφωνήσει με τη δημοσιευμένη έκδοση του χειρογράφου.

Χρηματοδότηση:Αυτή η έρευνα δεν έλαβε εξωτερική χρηματοδότηση.

Δήλωση του Συμβουλίου Θεσμικής Αναθεώρησης:Δεν εφαρμόζεται.

Δήλωση ενημερωμένης συναίνεσης:Δεν εφαρμόζεται.

Δήλωση διαθεσιμότητας δεδομένων:Τα δεδομένα περιέχονται στο άρθρο.

Σύγκρουση συμφερόντων:Οι συγγραφείς δηλώνουν ότι δεν υπάρχει σύγκρουση συμφερόντων.

βιβλιογραφικές αναφορές

1. Odén, Α.; McCloskey, EV; Kanis, JA; Harvey, NC; Johansson, H. Επιβάρυνση υψηλής πιθανότητας κατάγματος παγκοσμίως: κοσμικές αυξήσεις 2010–2040. Οστεοπόρος. Int. 2015, 26, 2243–2248. [CrossRef]

2. Buccino, F.; Colombo, C.; Vergani, LM Μια ανασκόπηση για την πολυκλιμακωτή οστική βλάβη: Από την κλινική στην ερευνητική προοπτική. Materials 2021, 14, 1240. [CrossRef]

3. Yudaev, Ρ.; Chuev, V.; Klyukin, Β.; Kuskov, Α.; Mezhuev, Υ.; Chistyakov, E. Polymeric Dental Nanomaterials: Antimicrobial Action. Polymers 2022, 14, 864. [CrossRef]

4. Buccino, F.; Zagra, L.; Savadori, Ρ.; Colombo, C.; Grossi, G.; Banfi, G.; Vergani, L. Mapping Local Mechanical Properties of Human Healthy and Osteoporotic Femoral Heads. Ηλεκτρονικό SSRN. J. 2021, 20, 101229. [CrossRef]

5. Mirzaali, MJ; Libonati, F.; Ferrario, D.; Rinaudo, L.; Messina, C.; Ulivieri, FM; Cesana, BM; Strano, Μ.; Vergani, L. Determinants of bone damage: An ex-vivo μελέτη σε σπονδύλους χοίρου. PLoS ONE 2018, 13, e0202210. [CrossRef] [PubMed]

6. Mirzaali, MJ; Mussi, V.; Vena, Ρ.; Libonati, F.; Βεργάνη, L.; Strano, M. Μίμηση της προσαρμογής φόρτισης της οστικής μικροδομής με αφρούς αλουμινίου. Μητήρ. Des. 2017, 126, 207–218. [CrossRef]

7. Zimmermann, EA; Busse, Β.; Ritchie, RO Η μηχανική κατάγματος του ανθρώπινου οστού: Επίδραση της νόσου και θεραπεία. Bonekey Rep. 2015, 4, 743. [CrossRef] [PubMed]

8. Libonati, F.; Vergani, L. Bone Toughness, and Crack Propagation: An Experimental Study. Procedia Eng. 2014, 74, 464–467. [CrossRef]

9. Colombo, C.; Libonati, F.; Rinaudo, L.; Bellazzi, Μ.; Ulivieri, FM; Vergani, L. Μια νέα παράμετρος με βάση τα πεπερασμένα στοιχεία για την πρόβλεψη του κατάγματος των οστών. PLoS ONE 2019, 14, e0225905. [CrossRef]

10. Schneider, Ρ.; Meier, Μ.; Wepf, R.; Müller, R. Towards quantitative 3D imaging of the osteocyte lacuno-canalicular network. Bone 2010, 47, 848–858. [CrossRef]

11. Buccino, F.; Aiazzi, Ι.; Casto, Α.; Liu, Β.; Sbarra, MC; Ziarelli, G.; Banfi, G.; Vergani, LM Η συνέργεια της απεικόνισης σύγχροτρον και των συνελικτικών νευρωνικών δικτύων προς την ανίχνευση της αρχιτεκτονικής και της βλάβης των οστών σε μικροκλίμακα ανθρώπου. J. Mech. Συμπεριφορά. Biomed. Μητήρ. 2023, 137, 105576. [CrossRef] [PubMed]

12. Goff, Ε.; Buccino, F.; Bregoli, C.; McKinley, JP; Aeppli, Β.; Recker, RR; Shane, Ε.; Cohen, Α.; Kuhn, G.; Müller, R. Ποσοτικοποίηση μεγάλης κλίμακας ανθρώπινων μορφολογικών βιοδεικτών λανθάνοντος οστεοκυττάρου όπως αξιολογούνται με επιτραπέζια μικροϋπολογιστική τομογραφία εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης. Bone 2021, 152, 116094. [CrossRef]

13. Buccino, F.; Bagherifard, S.; D'Amico, L.; Zagra, L.; Banfi, G.; Tromba, G.; Vergani, LM Αξιολόγηση της στενής μηχανοβιολογικής σύνδεσης μεταξύ της δοκιδωτής αρχιτεκτονικής μικροκλίμακας ανθρώπινου οστού και των μικροβλαβών. Eng. Κλάσμα. Μηχ. 2022, 270, 108582. [CrossRef]

14. Goff, Ε.; Cohen, Α.; Shane, Ε.; Recker, RR; Kuhn, G.; Müller, R. Μεγάλης κλίμακας λανθασμένη μορφολογική ανάλυση οστεοκυττάρων του transiliac bone σε φυσιολογικές και οστεοπορωτικές προεμμηνοπαυσιακές γυναίκες. Bone 2022, 160, 116424. [CrossRef] [PubMed]

15. Milovanovic, P.; Busse, B. Inter-site Variability of the Human Osteocyte Lacunar Network: Implications for Bone Quality. Curr. Οστεοπόρος. Απ. 2019, 17, 105–115. [CrossRef]

16. Bonivtch, AR; Bonewald, LF; Nicolella, DP Tissue strain amplification at the osteocyte lacuna: Μια μικροδομική ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων. J. Biomech. 2007, 40, 2199–2206. [CrossRef] [PubMed]

17. McNamara, LM; Van Der Linden, JC; Weinans, Η.; Prendergast, PJ Επίδραση συγκέντρωσης στρες των κενών απορρόφησης σε δοκιδωτό οστό. J. Biomech. 2006, 39, 734–741. [CrossRef]

18. Qiu, S.; Rao, DS; Fyhrie, DP; Palnitkar, S.; Parfitt, AM Η μορφολογική συσχέτιση μεταξύ μικρορωγμών και κενών οστεοκυττάρων στο ανθρώπινο φλοιώδες οστό. Bone 2005, 37, 10–15. [CrossRef] [PubMed]

19. Buccino, F.; Colombo, C.; Duarte, DHL; Rinaudo, L.; Ulivieri, FM; Αριθμητικά μοντέλα Vergani, LM 2D και 3D για την αξιολόγηση της βλάβης των δοκιδωτών οστών. Med. Biol. Eng. Υπολογιστής. 2021, 59, 2139–2152. [CrossRef]

20. Buccino, F. Απομόνωση δοκιδωτή μορφολογία για μελέτη οστικής βλάβης. IOP Conf. Ser. Μητήρ. Sci. Eng. 2021, 1038, 012039. [CrossRef]

21. Idkaidek, Α.; Jasiuk, I. Ανάλυση καταγμάτων φλοιού οστού με χρήση XFEM-Μελέτη περίπτωσης. Int. J. Numer. Μέθοδοι Biomed. Eng. 2017, 33, e2809. [CrossRef]

22. Heidari-Rarani, M.; Sayedain, M. Στρατηγικές μοντελοποίησης πεπερασμένων στοιχείων για διάδοση 2D και 3D αποκόλλησης σε σύνθετα δείγματα DCB χρησιμοποιώντας προσεγγίσεις VCCT, CZM και XFEM. Θεωρ. Appl. Κλάσμα. Μηχ. 2019, 103, 102246. [CrossRef]

23. Yin, D.; Chen, Β.; Lin, S. Ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων στον μηχανισμό πολλαπλής σκλήρυνσης της μικροδομής του οστεόν. J. Mech. Συμπεριφορά. Biomed. Μητήρ. 2021, 117, 104408. [CrossRef] [PubMed]

24. Buccino, F.; Martinoia, G.; Vergani, LM Torsion—Resistant structures: A nature addressed solution. Materials 2021, 14, 5368. [CrossRef]

25. Marco, Μ.; Giner, Ε.; Larraínzar-Garijo, R.; Caeiro, JR; Miguélez, MH Μοντελοποίηση κατάγματος μηριαίου οστού με χρήση διαδικασιών πεπερασμένων στοιχείων. Eng. Κλάσμα. Μηχ. 2018, 196, 157–167. [CrossRef]

26. Gasser, TC; Holzapfel, GA Ένα αριθμητικό πλαίσιο για τη μοντελοποίηση του κατάγματος 3-D σε οστικό ιστό με εφαρμογή στην αποτυχία του εγγύς μηριαίου οστού. In Proceedings of the IUTAM Symposium on Discretization Methods for Evolving Discontinuities, Λυών, Γαλλία, 4–7 Σεπτεμβρίου 2006; Η Μηχανική Στερεών και οι Εφαρμογές της. Springer: Βερολίνο/Χαϊδελβέργη, Γερμανία, 2007; Τόμος 5ος, σελ. 199–211.

27. Mirzaali, MJ; Libonati, F.; Böhm, C.; Rinaudo, L.; Cesana, BM; Ulivieri, FM; Vergani, L. Η κόπωση προκάλεσε βλάβη στο δοκιδωτό οστό από κλινική, μορφολογική και μηχανική άποψη. Int. J. Fatigue 2020, 133, 105451. [CrossRef]

28. Hao, L.; Rui-Xin, L.; Biao, Η.; Bin, Ζ.; Bao-Hui, Η.; Ying-Jie, L.; Xi-Zheng, Z. Επίδραση της βλάβης από αθλητική κόπωση και η σχετική στοχευμένη στα οστά αναδιαμόρφωση στην ωλένη του αρουραίου. Biomed. Eng. Online 2017, 16, 99. [CrossRef]

29. van Hove, RP; Nolte, PA; Βάτσα, Α.; Semeins, CM; Salmon, PL; Smit, TH; Klein-Nulend, J. Μορφολογία οστεοκυττάρων σε ανθρώπινες κνήμες διαφορετικών οστικών παθολογιών με διαφορετική οστική πυκνότητα—Υπάρχει ρόλος για τη μηχανική ανίχνευση; Bone 2009, 45, 321-329. [CrossRef]

30. Belytschko, Τ.; Μαύρο, Τ. Ελαστική ανάπτυξη ρωγμών σε πεπερασμένα στοιχεία με ελάχιστη αναδόμηση. Int. J. Numer. Μέθοδοι Eng. 1999, 45, 601–620. [CrossRef]

31. Melenk, JM; Babuška, I. Η μέθοδος κατάτμησης της ενότητας πεπερασμένων στοιχείων: Βασική θεωρία και εφαρμογές. Στο Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering? Elsevier: Άμστερνταμ, Ολλανδία, 1996; Τόμος 139, σ. 289–314.

32. Barenblatt, GI Ο σχηματισμός ρωγμών ισορροπίας κατά την εύθραυστη θραύση. Γενικές ιδέες και υποθέσεις. Αξονικά-συμμετρικές ρωγμές. J. Appl. Μαθηματικά. Μηχ. 1959, 23, 622–636. [CrossRef]

33. Barenblatt, GI The Mathematical Theory of Equilibrium Cracks in Brittle Fracture. Στο Advances in Applied Mechanics; Elsevier: Άμστερνταμ, Ολλανδία, 1962; Τόμος 7ος, σελ. 55–129.

34. Hillerborg, Α.; Modeer, Μ.; Petersson, PE Ανάλυση σχηματισμού ρωγμών και ανάπτυξης ρωγμών στο σκυρόδεμα χρησιμοποιώντας μηχανική θραύσης και πεπερασμένα στοιχεία. Cem. Συμπ. Res. 2008, 6, 225–237. [CrossRef]

35. Εγχειρίδιο χρήστη Systèmes, D. Abaqus/Standard Version 6.12. Simulia Corp.: Providence, RI, ΗΠΑ, 2019.

36. Μηχανικά χαρακτηριστικά από ανοξείδωτο χάλυβα τύπου AISI 316L. Διαθέσιμο στο διαδίκτυο: https://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx? MatGUID=a2d0107bf958442e9f8db6dc9933fe31 (πρόσβαση στις 30 Ιουνίου 2022).

37. Cai, W.; Jiang, J.; Li, GQ Ανάλυση και προσομοίωση θραύσης δομικού χάλυβα σε υψηλές θερμοκρασίες με βάση τη μέθοδο εκτεταμένων πεπερασμένων στοιχείων. Πυροσβεστ. J. 2021, 120, 103022. [CrossRef]

38. Lin, Μ.; Agbo, S.; Duan, D.-M.; Cheng, JJR; Adeeb, S. Προσομοίωση διάδοσης ρωγμών σε σωλήνες υπό πίεση API 5L X52 με χρήση προσέγγισης συνεκτικού τμήματος που βασίζεται σε XFEM. J. Pipeline Syst. Eng. Πρακτική. 2020, 11, 04020009. [CrossRef]

39. Rezanezhad, Μ.; Lajevardi, SA; Καριμπούλη, Σ. Επιδράσεις σχετικής θέσης πόρου-ρωγμής στη διάδοση ρωγμών σε πορώδη μέσα με χρήση της μεθόδου XFEM. Θεωρ. Appl. Κλάσμα. Μηχ. 2019, 103, 102241. [CrossRef]

40. Shet, C.; Chandra, N. Ανάλυση του ενεργειακού ισοζυγίου κατά τη χρήση μοντέλων συνεκτικής ζώνης για την προσομοίωση διεργασιών θραύσης. J. Eng. Μητήρ. Τεχνολ. 2002, 124, 440–450. [CrossRef]

41. Alrayes, Ο.; Könke, C.; Ooi, ET; Hamdia, KM Μοντελοποίηση κυκλικής διάδοσης ρωγμών σε σκυρόδεμα με χρήση της μεθόδου κλιμακωμένων πεπερασμένων στοιχείων σε συνδυασμό με τον συστατικό νόμο αθροιστικής βλάβης-πλαστικότητας. Materials 2023, 16, 863. [CrossRef] [PubMed]

42. Tvergaard, V.; Hutchinson, JW Επίδραση του T-STRESS στον τρόπο Ι αντοχή στην ανάπτυξη ρωγμών σε ένα όλκιμο στερεό. Int. J. Solids Struct. 1994, 31, 823-833. [CrossRef]

43. Tvergaard, V.; Hutchinson, JW Η σχέση μεταξύ αντίστασης ανάπτυξης ρωγμών και παραμέτρων διεργασίας θραύσης σε ελαστικά-πλαστικά στερεά. J. Mech. Phys. Στερεά 1992, 40, 1377–1397. [CrossRef]

44. Scheider, Ι.; Brocks, W. Η επίδραση του νόμου διαχωρισμού έλξης στα αποτελέσματα των αναλύσεων διάδοσης ρωγμών συνεκτικής ζώνης. Key Eng. Μητήρ. 2003, 251–252, 313–318. [CrossRef]

45. Gustafsson, Α.; Khayyeri, Η.; Wallin, Μ.; Isaksson, H. Ένα μοντέλο βλάβης διεπαφής που καταγράφει τη διάδοση ρωγμών σε μικροκλίμακα στο φλοιώδες οστό χρησιμοποιώντας XFEM. J. Mech. Συμπεριφορά. Biomed. Μητήρ. 2019, 90, 556–565. [CrossRef]

46. ​​Ali, AA; Cristofolini, L.; Schileo, Ε.; Hu, Η.; Taddei, F.; Kim, RH; Rullkoetter, PJ; Laz, PJ Ειδική μοντελοποίηση του μοτίβου και επιδιόρθωσης του κατάγματος ισχίου για δείγμα. J. Biomech. 2014, 47, 536–543. [CrossRef]

47. Duarte, APC; Díaz Sáez, Α.; Silvestre, N. Συγκριτική μελέτη μεταξύ XFEM και κριτηρίου βλάβης Hashin που εφαρμόζεται στην αστοχία σύνθετων υλικών. Δομή με λεπτά τοιχώματα. 2017, 115, 277–288. [CrossRef]

48. Wang, HW; Zhou, HW; Ji, HW; Zhang, XC Εφαρμογή της εκτεταμένης μεθόδου πεπερασμένων στοιχείων στην προσομοίωση προόδου βλάβης σύνθετων υλικών ενισχυμένων με ίνες. Μητήρ. Des. 2014, 55, 191–196. [CrossRef]

49. Yang, Κ.; Zhang, Υ.; Zhao, J. Ανάλυση ελαστοπλαστικής θραύσης του συγκολλημένου αρμού από χάλυβα P91 υπό επισκευαστική θερμική συγκόλληση με βάση το XFEM. Metals 2020, 10, 1285. [CrossRef]

50. Ιδιότητες ανοξείδωτου χάλυβα AISI 304, Σύνθεση SS304, Πυκνότητα, Αντοχή διαρροής, Θερμική αγωγιμότητα, Σκληρότητα, Μέτρο Ελαστικότητας.

Αποποίηση ευθύνης/Σημείωση εκδότη:Οι δηλώσεις, οι απόψεις και τα δεδομένα που περιέχονται σε όλες τις δημοσιεύσεις είναι αποκλειστικά του μεμονωμένου συγγραφέα ή συντελεστών και όχι του MDPI ή/και του συντάκτη. Το MDPI ή/και ο συντάκτης αποποιούνται την ευθύνη για οποιονδήποτε τραυματισμό ατόμων ή περιουσίας που προκύπτει από οποιεσδήποτε ιδέες, μεθόδους, οδηγίες ή προϊόντα που αναφέρονται στο περιεχόμενο.

【Για περισσότερες πληροφορίες:george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:8613632399501】