دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 156417
ترجمه فارسی عنوان مقاله

یک رویکرد میکروورفیکی به طور کلی برای تغییر و پراکندگی مسیرهای ترجیحی مواد

عنوان انگلیسی
A generalized micromorphic approach accounting for variation and dispersion of preferred material directions
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
156417 2017 16 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Computers & Structures, Available online 11 December 2017

ترجمه کلمات کلیدی
مکانیک نرم بافت، رسانه های غیر انعطاف پذیر، پیوستگی میکرومورفیک، ادامه مطلب
کلمات کلیدی انگلیسی
Soft-tissue mechanics; Anisotropic media; Micromorphic continuum; Generalized continua;
ترجمه چکیده
مواد با ترکیب ناهمگن و غیر یکنواخت از لحاظ خواص کشویی و غیر انعزیز مانند بافت های بیولوژیک نیازمند تلاش های ویژه ای هستند تا دقیقا رفتار سازنده خود را توصیف کنند. در مقایسه با مدل های کلاسیک، فرمول های میکرومورفیک می توانند پاسخ مک اسکوپلاستی قابل مشاهده مواد را پیش بینی کنند که از مکانیزمهای تغییرپذیری میکرو سازه وابسته به مقیاس وابسته است. این امر با درجه های مستقل دیگری از آزادی و مقادیر اضافی فشار و تنش همراه است. در اینجا، یک پیوستة عمومی به صورت ریاضی از یک پیوندهای بزرگ و یک پیوستگی کوچک تشکیل شده است که هر دو به طور کافی در سینماتیک و مقدماتی و همچنین شرایط مرزی مرزی قرار می گیرند. با توجه به مدلسازی بیومکانیکی، پتانسیل فرمولهسازی برای تعدادی از نمونههای آکادمیک مورد استفاده قرار میگیرد که ترکیب مواد بیرونی را برای توضیح پاسخ مایع مورفیکی نسبت به آنچه که با استفاده از رویکرد مکانیک کلاسیک به دست آمده است، مورد بررسی قرار می دهد. نتایج به دست آمده نشان دهنده توانایی رویکرد پیوسته تعمیم یافته برای رفع انحرافات انعطاف پذیر انعطاف پذیری جهت ترجیح مواد در فضای ماکرو و پراکندگی آن در میکرو فضا به عنوان تاثیر گذار بر تغییر شکل، فشار و تنش در سطح ماکروسکوپی است. به طور خاص، اگر ناهمسانگردی در فرمول میکروورفیک تنها با درجه اضافی آزادی و معیارهای فشار و تنش مرتبط مرتبط باشد، تغییر شکل برای سویه های کوچک و بزرگ نشان داده شده است که واضح با واکنش کلاسیک متفاوت است. همراه با توانایی به طور ضمنی برای اثرات تغییر شکل پذیر وابسته به مقیاس در قانون اساسی حسابداری، فرمول بندی میکرومورفیک مقدماتی ارائه شده، توضیح پیشرفته، به ویژه برای مواد بیولوژیکی فیبری ارائه می دهد.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله  یک رویکرد میکروورفیکی به طور کلی برای تغییر و پراکندگی مسیرهای ترجیحی مواد

چکیده انگلیسی

Materials exhibiting a heterogeneous and non-uniform composition in terms of elastic and anisotropic properties such as biological tissues require special efforts to accurately describe their constitutive behavior. In contrast to classical models, micromorphic formulations can predict the macroscopically observable material response as originated from distinct scale-dependent micro-structural deformation mechanisms. This is facilitated by additional independent degrees of freedom and associated additional strain and stress quantities. Here, a generalized continuum is mathematically constructed from a macro-continuum and a micro-continuum which are both adequately coupled on kinematics and constitutive levels as well as by micro-boundary conditions. In view of biomechanical modeling, the potential of the formulation is studied for a number of academic examples characterized by an anisotropic material composition to elucidate the micromorphic material response as compared with the one obtained using a classical continuum mechanics approach. The results demonstrate the ability of the generalized continuum approach to address non-affine elastic reorientation of the preferred material direction in the macro-space and its dispersion in the micro-space as affecting deformation, strain and stress on the macroscopic level. In particular, if the anisotropy in the micromorphic formulation is solely linked to the extra degrees of freedom and associated strain and stress measures, the deformation for small and large strains is shown to be distinctly different to the classical response. Together with the ability to implicitly account for scale-dependent higher-order deformation effects in the constitutive law the proposed generalized micromorphic formulation provides an advanced description, especially for fibrous biological materials.