Vliv rychlosti deformace na deformačně-napěťové závislosti tkání aorty

Abstract

Práce se zabývá zhodnocením vlivu rychlosti zatěžování na deformačně napěťovou charakteristiku tkáně aorty, aby tak bylo možné odhadnout chybu hyperelastických modelů, které zanedbávají viskoelastické efekty, jež jsou typické pro měkké živočišné tkáně. Pomocí experimentu a následného vyhodnocení bylo zjištěno, že v rozsahu rychlosti zatěžování od 0,167 do 5,000 mm/s je vliv rychlosti zatěžování zanedbatelný. Odchylka při přechodu na konstitutivní model byla výrazně větší než odchylka mezi soubory dat lišících se různými rychlostmi deformace, což znamená, že použití deformačně napěťových křivek lišících se různými rychlostmi zatěžování v daném rozsahu na výsledný model nemá vliv. Jako nejlepší z uvedených výpočtových modelů se jeví hyperelastický model Yeoh za použití MKP.

The thesis deals with the influence of strain rate on stress-strain dependencies of aortic tissues to estimate the error of hyperelastic models, which are neglecting the viscoelastic effects that are typical for soft biological tissues. It was found by the experiment and the subsequent evaluation that in the range of the strain rate from 0,167 to 5,000 mm/s the influence of strain rate on stress-strain dependencies is negligible. The deviation by transition from experimental data to a constitutive model was significantly larger than the deviation between the data sets varying at different strain rates, which means that the use of stress-strain curves varying at different strain rates in given range of the strain rate has no effect on the resulting model. The best of analysis models that were examined in this thesis appears to be the Yeoh hyperelastic model using the FEM.