基于有限元方法的三維細胞模型與力學(xué)分析.pdf

1、生物力學(xué)的研究目的之一是探討生物組織的力學(xué)性質(zhì)和其功能之間的關(guān)系;而細胞力學(xué)研究的一個主要方向就是研究細胞和亞細胞結(jié)構(gòu)的力學(xué)性質(zhì)和其功能之間的關(guān)系。細胞力學(xué)性質(zhì)的研究既依賴于細胞實驗技術(shù)的發(fā)展，也依賴于細胞模型的建立。組織層面的連續(xù)介質(zhì)力學(xué)模型研究已經(jīng)取得了一定的成果，而單細胞力學(xué)模型的建立仍然研究的相對較少。本課題在前人研究的基礎(chǔ)上，將細胞主要結(jié)構(gòu)視為粘彈性材料，利用有限元方法，在Abaqus6.7分析軟件的計算平臺上，初步建立了細胞

2、的三維模型。并以該模型為對象，計算和分析了細胞在剪切力，壓力等力學(xué)因素的作用下所產(chǎn)生的變形和應(yīng)力分布。主要工作包括：1)建立了一個由細胞膜，細胞質(zhì)，細胞核構(gòu)成的三維細胞模型，并賦予其粘彈性材料性質(zhì)，分析其在剪切力作用下的應(yīng)力和變形。2)分析了剪切力和正壓力同時作用于細胞時，細胞的應(yīng)力及變形分布。3)分析了該細胞模型在有細胞內(nèi)預(yù)應(yīng)力存在時，其在剪切力作用下的應(yīng)力分布。論文建立了多層次、多成分的細胞模型，使得能夠分析到外力引起的細胞膜、細胞