已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Fracture resistance of human cortical bone across multiple length-scales at physiological strain rates

材料科学 复合材料 断裂韧性 韧性 应变率 变形(气象学) 断裂力学 拉伤 皮质骨 延展性(地球科学) 解剖 蠕动 医学
作者
Elizabeth A. Zimmermann,Bernd Gludovatz,Eric Schaible,Björn Busse,Robert O. Ritchie
出处
期刊:Biomaterials [Elsevier BV]
卷期号:35 (21): 5472-5481 被引量:142
标识
DOI:10.1016/j.biomaterials.2014.03.066
摘要

While most fracture-mechanics investigations on bone have been performed at low strain rates, physiological fractures invariably occur at higher loading rates. Here, at strain rates from 10−5 to 10−1 s−1, we investigate deformation and fracture in bone at small length-scales using in situ small-angle x-ray scattering (SAXS) to study deformation in the mineralized collagen fibrils and at the microstructural level via fracture-mechanics experiments to study toughening mechanisms generating toughness through crack-tip shielding. Our results show diminished bone toughness at increasing strain rates as cracks penetrate through the osteons at higher strain rates instead of deflecting at the cement lines, which is a prime toughening mechanism in bone at low strain rates. The absence of crack deflection mechanisms at higher strain rates is consistent with lower intrinsic bone matrix toughness. In the SAXS experiments, higher fibrillar strains at higher strain rates suggest less inelastic deformation and thus support a lower intrinsic toughness. The increased incidence of fracture induced by high strain rates can be associated with a loss in toughness in the matrix caused by a strain rate induced stiffening of the fibril ductility, i.e., a "locking-up" of the viscous sliding and sacrificial bonding mechanisms, which are the origin of inelastic deformation (and toughness) in bone at small length-scales.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
miugmiug发布了新的文献求助10
刚刚
科科完成签到 ,获得积分10
1秒前
Yogurt完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
niufuking发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
锋zai完成签到 ,获得积分20
5秒前
5秒前
6秒前
8秒前
英姑应助余怀梦采纳,获得10
9秒前
刘亦菲发布了新的文献求助10
10秒前
脑洞疼应助科研小白采纳,获得10
11秒前
太阳当空照完成签到 ,获得积分10
11秒前
赵草叶发布了新的文献求助10
12秒前
范佩西完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.1应助张天泽采纳,获得20
13秒前
13秒前
miugmiug完成签到,获得积分10
13秒前
Owen应助悦耳的玫瑰采纳,获得10
14秒前
momucy完成签到,获得积分10
16秒前
大胆的白卉完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
知有完成签到,获得积分20
18秒前
十一的耳朵不是特别好完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
xiaofengche完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
林一完成签到,获得积分10
24秒前
kong发布了新的文献求助10
24秒前
知有发布了新的文献求助10
25秒前
辛勤冬天应助时尚的虔采纳,获得10
26秒前
刘亦菲完成签到,获得积分10
26秒前
daigang完成签到 ,获得积分10
26秒前
29秒前
31秒前
任性豆芽完成签到 ,获得积分10
31秒前
ding应助黎明的曙光采纳,获得10
31秒前
领导范儿应助哈尔滨采纳,获得10
31秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6507203
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8300572
关于积分的说明 17719770
捐赠科研通 5607900
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2921079
邀请新用户注册赠送积分活动 1898229
关于科研通互助平台的介绍 1760761