01
力学基础
应力与应变基础 · 杨氏模量与泊松比 · 粘弹性与蠕变 · 生物材料的非线性力学行为
核心概念本构
02
材料设计
天然高分子（胶原、明胶、海藻酸盐）· 合成高分子（PLA、PCL、PEG）· 水凝胶力学调控策略
高分子水凝胶
03
交联与增强
化学交联与物理交联 · 双网络水凝胶 · 纳米复合增强 · 纤维增强策略
交联增强
04
结构仿生
层级结构设计 · 梯度材料设计 · 多孔结构力学 · 仿生肌腱与韧带设计
仿生梯度
05
动态调控
形状记忆材料 · 自修复材料 · 响应性水凝胶（pH/温度/光）· 力学信号转导
智能响应
06
表征技术
单轴拉伸与压缩测试 · 动态力学分析（DMA）· 纳米压痕 · 流变学测试
测试DMA
07
计算模拟
有限元分析基础 · 分子动力学模拟 · 本构模型建立 · 机器学习辅助设计
FEAMD
08
应用案例
骨修复支架力学设计 · 血管支架力学优化 · 软骨替代材料 · 皮肤敷料力学匹配
医疗支架
09
前沿趋势
4D打印与力学编程 · 活体材料力学 · 器官芯片力学微环境 · AI驱动的力学设计
前沿4D打印
10
伦理与规范
生物材料力学标准（ASTM/ISO）· 动物实验伦理 · 临床转化中的力学考量
标准伦理
11
应力-应变曲线深度解析
弹性区、屈服点、塑性区、断裂点的物理意义与工程应用
曲线断裂
12
时间依赖性力学
蠕变与应力松弛的数学模型 · Boltzmann叠加原理 · 时温等效原理
粘弹性蠕变
13
水凝胶力学调控
聚合物浓度与交联密度 · 链长与网络拓扑 · 溶胀行为对力学的影响
水凝胶网络
14
纤维增强复合材料
短纤维与连续纤维 · 界面结合强度 · 纤维取向与力学各向异性
纤维各向异性
15
多孔材料力学
孔隙率与力学性能关系 · 开孔与闭孔结构 · 泡沫材料的Gibson-Ashby模型
多孔泡沫
16
梯度与异质结构
刚度梯度设计 · 多层结构力学 · 界面应力传递与失效分析
梯度界面
17
自修复材料力学
动态共价键与非共价键 · 微胶囊与血管网络修复 · 修复效率与力学恢复
自修复动态键
18
形状记忆聚合物
热致与光致形状记忆 · 双程与三程形状记忆 · 转变温度与力学性能
形状记忆SMP
19
力学信号转导
力敏感通道 · 细胞骨架重塑 · 基质刚度对干细胞分化的影响
力学生物学转导
20
动态力学分析（DMA）
储能模量与损耗模量 · tanδ与玻璃化转变 · 频率扫描与温度扫描
DMA粘弹性
21
纳米压痕技术
Oliver-Pharr方法 · 压痕模量与硬度 · 薄层材料的力学测量
纳米压痕硬度
22
流变学基础
剪切应力与剪切速率 · 储能模量与损耗模量 · 触变性与震凝性
流变触变
23
有限元分析实战
几何建模 · 材料属性定义 · 边界条件设置 · 网格划分与收敛性分析
FEA仿真
24
分子动力学模拟
力场选择 · 平衡态模拟 · 拉伸与剪切模拟 · 力学性能预测
MD力场
25
本构模型
Neo-Hookean模型 · Mooney-Rivlin模型 · Ogden模型 · Gent模型
超弹性本构
26
机器学习辅助设计
数据集构建 · 特征工程 · 神经网络预测力学性能 · 逆向设计
AI逆向设计
27
骨修复支架
力学强度与骨匹配 · 降解速率与力学衰减 · 多孔结构促进骨长入
骨组织支架
28
血管支架
径向支撑力 · 柔顺性 · 疲劳寿命 · 降解与力学性能平衡
血管疲劳
29
软骨替代材料
低摩擦与高承载 · 粘弹性匹配 · 分层结构设计
软骨承载
30
皮肤敷料
柔顺性与贴合性 · 湿态力学强度 · 抗菌与力学协同
敷料抗菌