Primjena optičkih metoda za određivanje ponašanja bioloških mekih tkiva pri ravninskom dvoosnom opterećenju

Bolesti srca i krvnih žila predstavljaju jedan od najvećih medicinskih problema suvremenog svijeta i jedan su od vodećih uzroka smrtnosti u razvijenim zemljama. Kako bi se bolje razumijele posljedice bolesti krvnih žila postoji potreba za provedbom mehaničkih ispitivanja s ciljem određivanja pouzdanijih materijalnih svojstava krvožilnog tkiva. U radu su analizirana četiri ravninska dvoosna eksperimenta na uzorcima pripremljenim od svinjske aorte. Na tri uzorka mjerenje deformacija provedeno je videoekstenzometrom i metodom korelacije digitalne slike (DIC). Videoekstenzometrom su praćeni pomaci dvaju markera na uzorku, po svakoj osi opterećenja. DIC metodom je analizirano cijelo polje pomaka površine uzoraka s umjetnom teksturom. Primjenom virtualnog/optičkog ekstenzometra uspoređeni su rezultati dobiveni videoekstenzometrom. Kod četvrtog uzorka RT3-DIC algoritmom određena su polja pomaka i deformacija na cijeloj površini uzorka kako bi se odredio utjecaj eksperimentalnog postava. Dobiveni rezultati pokazali su da DIC metoda rezultira manjom mjernom nesigurnošću zbog uzimanja u obzir kontinuiranosti polja pomaka. Eksperimentalno ispitivanje na predloženom biološki mekom tkivu zabilježilo je veću krutost u smjeru vlakana. Iz provedenih mjerenja za jedan ispitni uzorak određeni su parametari materijala za tri hiperelastična konstitutivna modela. Analizirani su materijalni modeli neo – Hooke, Mooney – Rivlin i Ogden. Usporedbom standardne greške između eksperimentalnih podataka i identificiranih krivulja te provjerom uvjeta Druckerovog kriterija stabilnosti može se zaključiti da konstitutivni zakon Ogden polinomske forme prvog reda najpouzdanije opisuje dvoosno ponašanje ispitivanog materijala