卢 俊， 王富军， 劳继红， 王 璐， 林 婧

(1. 东华大学 纺织学院， 上海 201620； 2. 东华大学 纺织面料技术教育部重点实验室， 上海 201620)

据报道，全世界每年前交叉韧带损伤人数超过200万[1]。临床上前交叉韧带损伤常使用韧带移植物进行治疗，主要包括自体韧带、同种异体韧带和人工韧带3类[2]。人工韧带具有材料来源广泛，不损伤自体组织以及术后恢复较快等一系列优点，是近年来前交叉韧带移植物的重点研究方向。

目前，大量有关人工韧带的力学性能研究较为单一，大都采用单轴向循环拉伸加载的方式进行表征[3-4]。Guidoin等[5-6]对移植失效的人工韧带进行分析发现，人工韧带的纱线和纱线之间以及纱线和骨之间在膝关节内的相互磨损会造成纤维被磨细，最终导致表层纤维磨损脱落，且大多数移植物的失效是因膝关节的过度拉伸扭转所导致的，因此，人工韧带的复合载荷加载变形研究就显得尤为重要。

随着计算机技术的快速发展，有限元仿真技术逐渐被应用于纺织材料领域，以观察在不同方向外力载荷作用下织物的应力集中分布情况[7-9]。本文通过使用数值计算软件MatLab(R2018a)和三维建模软件Solidworks(2018)，建立2种编织结构人工韧带三维模型，并导入至有限元分析软件ABAQUS(2018)创建人体正常步态中，前交叉韧带受到的复合载荷加载环境和计算有限单元解，探究不同结构人工韧带在复合载荷加载条件下的力学响应行为，验证有限元模拟的可行性；同时分析不同结构试样对于复合载荷的应力响应和能量耗散情况，以期为人工韧带的优化设计提供新思路。……