فرمولاسیون ویسکوالاستیک غیرخطی لیگامان ستون فقرات

بافت های نرم رفتار ویسکوالاستیک شامل خزش وابسته به زمان، واماندگی تنش و هیسترزیس از خود نشان می دهند. تغییرات در مشخصات ویسکوالاستیک بافت های نرم مانند لیگامان های ستون فقرات، تحت بارگذاری های دینامیکی می تواند منجر به بروز آسیب شود. در این مقاله رفتار ویسکوالاستیک لیگامان ستون فقرات با درنظرگرفتن دو مدل متفاوت ویسکوالاستیک نیمه خطی تحت بارگذاری های دینامیکی برای خزش و واماندگی تنش بررسی شده است. پس از به دست آوردن معادلات حاکم، نتایج حاصل از فرمولاسیون با نتایج آزمایشات مربوطه موجود در منابع، مقایسه شده است و در نهایت مدل ویسکوالاستیکی که رفتار نزدیکتری به نتایج آزمایشات داشت، به عنوان مدل مناسب برای لیگامان های ستون فقرات در نظر گرفته شد. بدین منظور داده های مربوط به مطالعه آزمایشگاهی انجام شده توسط هینگورانی (مربوط به آزمایش خزش و واماندگی روی لیگامان میانی خرگوش) در یک نمودار تمام لگاریتمی ترسیم شدند. طبق نمودارها ملاحظه شد که نرخ کرنش با سطوح بالاتر تنش کاهش یافته و نرخ واماندگی نیز با سطوح بالاتر کرنش کاهش پیدا کرد. با توجه به نتایج حاصله، فرمولاسیون مورد انتخاب و مقادیر حاصله برای ثوابت معادلات، تطابق قابل قبولی با نتایج آزمایشگاهی داشت و می توان از این معادلات با دقت قابل قبولی برای لیگامان های ستون فقرات استفاده کرد.