A novel procedure for micromechanical characterization of white matter constituents at various strain rates

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
Optimal hyperplastic coefficients of the micromechanical constituents of human brain stem were investigated. An evolutionary optimization algorithm was combined with a Finite Element (FE) model of a Representative Volume Element (RVE) to find the optimal material properties of axon and Extra Cellular Matrix (ECM). The tension and compression test results of a previous experiment were used for optimizing the material coefficients and the shear experiment was used for validation of the resulting constitutive model. Periodic Boundary Conditions (PBC) were applied to ensure the symmetry of displacements on the opposite faces of the RVE. The optimization algorithm searched for optimal shear moduli and fiber stiffness of axon and ECM by fitting the average stress in axonal direction. The resulting constitutive model was validated against the shear stress results of the same experiment. The results were in strong agreement with those of the shear test. In addition, we concluded that the instantaneous shear moduli and fiber stiffness of both axon and ECM rise at higher strain rates, and more importantly, the shear modulus ratio of axon to ECM decreases from the value of 10 at low strain rate of 0.5/s to the value of 5 at the strain rate of 30/s.
Language:
English
Published:
Pages:
784 to 794
magiran.com/p2119845  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!