Problem 1

Why are biologic tissues viscoelastic?  Pick a tissue (e.g., tendon, cartilage, blood vessel, heart wall, skin, muscle) and describe why it is advantageous for it to be viscoelastic.

Problem 2

Using the MATLAB simulation, a) compare the creep and stress relaxation responses of the Maxwell model to the Kelvin model, and b) describe why one model does a better job describing a fluid and one model does a better job describing a solid.

[Notes: (1) To run the simulation you need to download two files (Visco_Sim.m and Visco_Sim.fig). The ‘.fig’ file contains the graphics for the simulation and the ‘.m’ file contains the actual simulation code.  (2) To run the simulation, change the directory within MATLAB to the one where both files are saved and type ‘Visco_Sim’.  The simulation will NOT work if you simply double-click on the ‘.fig’ file (this will just load the graphics without the simulation code). (3) In order for the plots to be generated, you need to give each of the variables values (by sliding the bars).]

Problem 3

What are the effects on stress relaxation and creep of

changing each of the parameters (k1 , k2 , m) in the Three

Parameter Model?  By examining the mechanical analog

for this model (two springs and a damper), describe for

what parameter values the model should behave like the

Maxwell model, the Kelvin model, an elastic solid, or a

classic fluid.  Does this hold true in the simulation?

Problem 4

Perform a curve fit in Matlab to the three parameter model using the data in the table on the right.  List the curve fit results for k1 , k2 , and m. Plot your results along with the original data.  How well does the model fit the data? Would either the Kelvin model or the Maxwell model do just as well? What does that tell us about the behavior of the material; is it solid-like or fluid-like?

You must first define a function for the three parameter model:

function  y=fuction_name(parameters, xdata)

m=parameters(1);

k1=parameters(2);

k2=parameters(3);