Strain-rate Dependent Stiffness of Articular Cartilage in Unconfined Compression
Notice bibliographique
Résumé
The stiffness of articular cartilage is a nonlinear function of the strain amplitude and strain rate as well as the loading history, as a consequence of the flow of interstitial water and the stiffening of the collagen fibril network. This paper presents a full investigation of the interplay between the fluid kinetics and fibril stiffening of unconfined cartilage disks by analyzing over 200 cases with diverse material properties. The lower and upper elastic limits of the stress (under a given strain) are uniquely established by the instantaneous and equilibrium stiffness (obtained numerically for finite deformations and analytically for small deformations). These limits could be used to determine safe loading protocols in order that the stress in each solid constituent remains within its own elastic limit. For a given compressive strain applied at a low rate, the loading is close to the lower limit and is mostly borne directly by the solid constituents (with little contribution from the fluid). In contrast, however in case of faster compression, the extra loading is predominantly transported to the fibrillar matrix via rising fluid pressure with little increase of stress in the nonfibrillar matrix. The fibrillar matrix absorbs the loading increment by self-stiffening: the quicker the loading the faster the fibril stiffening until the upper elastic loading limit is reached. This self-protective mechanism prevents cartilage from damage since the fibrils are strong in tension. The present work demonstrates the ability of the fibril reinfored poroelastic models to describe the strain rate dependent behavior of articular cartilage in unconfined compression using a mechanism of fibril stiffening mainly induced by the fluid flow.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».