A Nonlinear Biphasic Fiber-Reinforced Porohyperviscoelastic Model of Articular Cartilage Incorporating Fiber Reorientation and Dispersion
Notice bibliographique
Résumé
A nonlinear biphasic fiber-reinforced porohyperviscoelastic (BFPHVE) model of articular cartilage incorporating fiber reorientation effects during applied load was used to predict the response of ovine articular cartilage at relatively high strains (20%). The constitutive material parameters were determined using a coupled finite element-optimization algorithm that utilized stress relaxation indentation tests at relatively high strains. The proposed model incorporates the strain-hardening, tension-compression, permeability, and finite deformation nonlinearities that inherently exist in cartilage, and accounts for effects associated with fiber dispersion and reorientation and intrinsic viscoelasticity at relatively high strains. A new optimization cost function was used to overcome problems associated with large peak-to-peak differences between the predicted finite element and experimental loads that were due to the large strain levels utilized in the experiments. The optimized material parameters were found to be insensitive to the initial guesses. Using experimental data from the literature, the model was also able to predict both the lateral displacement and reaction force in unconfined compression, and the reaction force in an indentation test with a single set of material parameters. Finally, it was demonstrated that neglecting the effects of fiber reorientation and dispersion resulted in poorer agreement with experiments than when they were considered. There was an indication that the proposed BFPHVE model, which includes the intrinsic viscoelasticity of the nonfibrillar matrix (proteoglycan), might be used to model the behavior of cartilage up to relatively high strains (20%). The maximum percentage error between the indentation force predicted by the FE model using the optimized material parameters and that measured experimentally was 3%.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».