Bio-thermo-viscoelastic behavior in multilayer skin tissue

粘弹性 真皮 热弹性阻尼 材料科学 生物传热 复合材料 流变学 压力(语言学) 表皮(动物学) 热的 传热 机械 生物医学工程 热力学 解剖 医学 语言学 哲学 物理
作者
Aibing Zhang,Ji Wang,Baolin Wang
出处
期刊:Journal of Thermal Stresses [Taylor & Francis]
卷期号:45 (7): 559-575 被引量:3
标识
DOI:10.1080/01495739.2022.2073932
摘要

A theoretical model for skin thermo-viscoelastic behavior is proposed based on the non-Fourier bioheat transfer theory in this article. Skin tissue is regarded as a multilayer structure composed of epidermis, dermis, and subcutis, the properties of each layer is assumed to be homogeneous and thermoviscoelasticity. Analytical solutions of temperature profile and stress distribution in skin tissue are obtained, and the influence of non-Fourier effect, viscoelastic properties of skin, blood perfusion, and time-dependent thermal boundary conditions at skin surface is considered. Numerical results show that the peak stress occurred at skin surface induced by thermal injury is much larger than mechanical threshold of pain perception. The temperature profile in skin tissue may be overestimated for the long-time hyperthermia treatment when the heat convection of blood perfusion in dermis and subcutis is neglected. The thermal stress calculated based on thermoviscoelastic model is significantly lower than that based on classical thermoelastic model due to the inherent rheological properties of skin tissue. This article may be helpful in improving the fundamental understanding of complicated thermomechanical behavior of human skin and designing of biomedical devices for hyperthermia treatment.

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
雪白的山河完成签到,获得积分10
1秒前
幸福的糖豆apple完成签到,获得积分10
1秒前
英俊的铭应助仰望星空采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.1应助嘟嘟秀杰采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
RenHP完成签到,获得积分10
2秒前
中午吃什么完成签到,获得积分10
3秒前
mdJdm完成签到 ,获得积分10
3秒前
不吃青菜完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
Qian完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
GRATE完成签到 ,获得积分10
6秒前
乔_完成签到 ,获得积分10
6秒前
yeyuchenfeng完成签到,获得积分10
6秒前
房天川发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
开心没烦恼完成签到,获得积分10
8秒前
张文静完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.3应助林林采纳,获得10
9秒前
chaoswu完成签到,获得积分10
10秒前
125发布了新的文献求助10
10秒前
子涵流年完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
崔鹤然完成签到,获得积分10
11秒前
欢喜小蚂蚁完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
风的味道完成签到,获得积分10
12秒前
bkagyin应助我寄人间雪满头采纳,获得10
12秒前
郭浩峰完成签到,获得积分10
12秒前
茄子完成签到,获得积分10
13秒前
空城完成签到,获得积分10
13秒前
grs完成签到,获得积分10
13秒前
125完成签到,获得积分10
14秒前
1234完成签到 ,获得积分10
14秒前
堂yt发布了新的文献求助10
14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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6043296
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7804737
关于积分的说明 16238788
捐赠科研通 5188809
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2776749
邀请新用户注册赠送积分活动 1759786
关于科研通互助平台的介绍 1643319