交变负荷产生的关节软骨压缩变形行为研究

摘要

基于认识关节软骨在定负荷与正弦负荷交变作用下的变形特征,采用UMT-2型多功能试验机对牛膝关节软骨的压缩变形进行测定.基于五点滑动平均法对测得压缩变形进行分解,提取相应的波动变形量;通过傅立叶变换获得交变负荷和变形对应的幅值和相位.结果表明,交变负荷产生的压缩变形高于定负荷的变形.交变负荷形成的压缩变形是由稳态非线性增长变形量和瞬时波动变形量组成.交变负荷幅值对非线性增长变形量的影响较小,而对瞬时波动变形量有着显著影响.交变负荷幅值对负荷与变形的幅值比和变形滞后于负荷的相位差影响较小,其幅值比和相位差分别约为9.1和0.25.