膝关节半月板由纤维细胞外基质组成,该基质会承受较大的重复负荷。因此,半月板经常撕裂,而疲劳是其失效的潜在机制。本研究的目的是测量在沿主纤维方向纵向或横向施加周期性拉伸负荷时牛半月板的疲劳寿命。疲劳实验包括周期性负荷,直至发生故障或达到 20,000 次循环,负荷达到预测极限拉伸强度的 60%、70%、80% 或 90%。每组的疲劳数据都与威布尔分布拟合,以生成应力水平与失效循环次数的关系图(S-N 曲线)。结果表明,与沿主纤维方向纵向施加负荷相比,沿主纤维方向横向施加负荷会使失效应变增加两倍,蠕变增加三倍,失效循环次数增加近四倍(不显著)。 S-N 曲线在应力水平和两个载荷方向上的平均失效循环数之间具有很强的负相关性,其中横向 S-N 曲线的斜率比纵向 S-N 曲线低 11%(纵向:S=108 – 5.9ln(N);横向:S=112 – 5.2ln(N))。总之,这些结果表明非纤维基质比胶原纤维更耐疲劳失效。本研究的结果与了解无创伤性径向和水平肌筋膜炎的病因有关
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