- 3 次围观
超弹性本构表征通常被表述为选择拟合效果最佳的模型，然而，若干模型族可能都能再现测得的加载路径，却对其他区域的响应给出不同预测。我们构建了一种考虑噪声的本构响应图谱，用于确定在给定变形范围和规定误差容限内，哪些模型族与观测响应相容。每个模型族在一个共同的有界变形空间中形成连续的响应流形，并保持精确的嵌套关系。标准单轴、双轴和剪切试验只是完整响应空间的受限投影，因此，该图谱能够识别出可消除传统标定所遗留歧义的变形状态。其输出可以包含多个模型族、单个模型族，或不包含任何模型族，而无需强行选出唯一优胜者。我们基于文献中的参数范围，为七类不可压缩各向同性超弹性模型族构建了该图谱。数值认证和三组受控试验分别考察了生成模型族的恢复能力、在规定容限下彼此可区分响应的分离能力，以及对一个被留出的本构定律的拒绝能力。外部验证采用了 Treloar 橡胶和人脑数据集。对于 Treloar 橡胶，单轴标定保留了 Mooney–Rivlin 模型族和一项 Ogden 模型族；经图谱选定的等双轴测量则更支持 Mooney–Rivlin 模型。对于大脑皮层，压缩试验保留了一项 Ogden 模型族和二阶 Yeoh 模型族；被留出的拉伸和剪切数据则更支持一项 Ogden 模型族。因此，该图谱能够保留真实存在的歧义，揭示候选模型库的不足，并确定何时需要开展另一项测量。
kavehl{at}ucr.edu
摘要
超弹性本构表征通常被表述为选择拟合效果最佳的模型，尽管多个模型族都能够再现测得的加载路径，却可能对其他路径上的响应作出不同预测。我们构建了一种具有噪声感知能力的本构响应图谱，用于确定在规定的变形范围和给定误差容限内，哪些模型族与观测响应相容。每个模型族在共同的有界变形空间中形成一个连续的响应流形，并保持精确的嵌套关系。标准的单轴、双轴和剪切试验是完整响应空间的受限投影，因此，该图谱能够识别出可消除传统标定所遗留歧义的变形状态。输出结果可以包含多个模型族、一个模型族，或不包含任何模型族，而无需强行选出唯一优胜者。我们利用基于文献的参数范围，为七种不可压缩各向同性超弹性模型族构建了该图谱。数值认证和三项受控试验考察了生成模型族的恢复、在规定容限下对不同响应的区分，以及对一种保留未用本构定律的拒绝能力。外部验证采用了Treloar橡胶数据集和人脑数据集。对于Treloar橡胶，单轴标定保留了Mooney–Rivlin模型族和单项Ogden模型族；图谱选定的等双轴测量结果更支持Mooney–Rivlin模型。对于大脑皮层，压缩试验保留了单项Ogden模型族和二阶Yeoh模型族；保留未用的拉伸和剪切数据更支持单项Ogden模型族。因此，该图谱能够保留真实存在的歧义，揭示候选模型库的不足，并确定何时需要进行另一项测量。
利益冲突声明
作者已经……
声明不存在竞争性利益。
脚注
https://doi.org/10.5281/zenodo.22818725
基金资助信息声明
美国国立卫生研究院，
，R21EB032187
，1R01NS131554-01
版权
本预印本的版权归作者/资助方所有，作者/资助方已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
该文依据
CC-BY 4.0 国际许可协议
公开发布。
返回顶部
上一篇
下一篇
发布于2026年10月14日。
下载 PDF
补充材料
数据/代码
电子邮件
感谢您有兴趣传播 bioRxiv 上的内容。
注意：请求您的电子邮件地址仅用于确认您是本文的发送者。
您的电子邮件地址
*
您的姓名
*
发送至
*
请输入多个地址，每行输入一个，或使用逗号分隔。
您将要发送以下内容
噪声感知型超弹性材料表征本构兼容性图谱
消息主题
（您的姓名）从 bioRxiv 向您转发了一个页面
消息正文
（您的姓名）认为您可能会对 bioRxiv 网站上的这一页面感兴趣。
您的个人消息
验证码
此问题用于测试您是否为人类访客，并防止自动垃圾邮件提交。
分享
噪声感知型超弹性材料表征本构兼容性图谱
Amirreza
Asadi
，
Kaveh
Laksari
bioRxiv
2026.10.12.758616；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.12.758616
分享本文：
复制
引文工具
噪声感知型超弹性材料表征本构兼容性图谱
Amirreza
Asadi
，
Kaveh
Laksari
bioRxiv
2026.10.12.758616；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.12.758616
引文管理器格式
BibTeX
Bookends
EasyBib
EndNote（标记格式）
EndNote 8（xml）
Medlars
Mendeley
Papers
RefWorks（标记格式）
Ref Manager
RIS
Zotero
推文组件
Facebook 点赞
Google Plus +1
主题领域
所有文章
动物行为与认知
(8129)
生物化学
(18965)
生物工程
(15115)
生物信息学
(45055)
生物物理学
(22884)
癌症生物学
(20009)
细胞生物学
(27210)
临床试验
(138)
发育生物学
(14098)
生态学
(21315)
流行病学
(2067)
进化生物学
(25692)
遗传学
(16288)
基因组学
(23740)
免疫学
(18930)
微生物学
(43034)
分子生物学
(18253)
神经科学
(94621)
古生物学
(709)
病理学
(3017)
药理学与毒理学
(5157)
生理学
(8229)
植物生物学
(16188)
科学传播与教育
(2111)
合成生物学
(4622)
系统生物学
(10347)
动物学
(2412)
关键词：超弹性材料 · 本构模型 · 噪声感知表征 · 模型兼容性图谱 · 变形响应 · 生物力学建模
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.12.758616v1?rss=1