文献综述（或调研报告）：
近年来，随着科学技术的发展，计算机数值模拟成为科研的重要手段，计算机数值模拟具有计算速度快、与动力学方程结合能力强等特点，可以弥补实验研究的不足。
目前已经有分子动力学（MD）、蒙特卡罗（MC）、元胞自动机（CA）、有限元方法等多种方法用于模拟聚乳酸的降解过程[1-8]。这些模拟方法中，基于自催化和非催化反应动力学方程的反应模型是最常见的数学模型，可以得到聚乳酸的分子量变化和结晶度变化等性能参数。将菲克定律的扩散模型添加到反应模型中，可以进一步解释聚乳酸特殊的自催化效应[3,4]。为了进一步提高反应-扩散模型的模拟效果，其他方法也被耦合进该模型。多个文献采用蒙特卡罗动力学（KMC）模拟方法模拟聚乳酸的随机断链和末端断链过程，并对聚乳酸的质量损失和分子量变化进行评价[2,4,7]。不同文献中都采用了元胞自动机方法研究聚乳酸降解的微观细节[2,7]。另外，传统的反应-扩散模型不适合模拟聚乳酸在某段时间内出现的快速质量变化，近年来，有文献采用腐蚀模型模拟降解实验中出现的这种快速质量损失[7,8]。
在镁合金降解模拟方面，目前最常见的是基于有限元法的降解模拟模型，主要包括[9]：基于连续损伤机制的降解模型、扩散控制均匀腐蚀模型、均匀腐蚀和点腐蚀复合机制模型。连续损伤力学是一种破坏力学，利用唯象学方法，通过引入损伤因子表征材料内部损伤情况，通过微观缺陷研究宏观力学性能；关于扩散控制均匀腐蚀模型，镁合金在腐蚀过程中伴随着离子的释放和离子的扩散，J.A.Gorgan 等人[10,11]用镁合金在使用过程中降解将发生离子扩散和界面移动并建立了支架的扩散控制腐蚀机制。因为离子扩散速度远远大于镁合金表面的活化过程，所以在该腐蚀机制中假定离子传输而非镁合金表面的活化控制着腐蚀进程。均匀腐蚀模型则是根据氯离子参与镁合金反应方程式，基于氯离子浓度有促进腐蚀发生及发展的作用建立的模型。此外，Bajger 等人[12]建立了传质控制的半定量数学模型，模拟了镁的腐蚀速率、钝化层形成和溶解过程，但是没有考虑pH值和腐蚀产物的变化情况。Ahmed等人[13]提出了定量数学模型，考虑了对流-扩散作用、氢氧化镁-碳酸镁两相保护层的影响。Sanz-Herrera等人[14]基于连续介质理论，模拟了镁腐蚀过程中各种物质的物理化学相互作用和演化，可以描述镁腐蚀过程中氢气的释放、pH值的变化以及腐蚀产物的形成等性能参数。Dahms等人[15]基于质量守恒定律建立了生理电解质环境中镁-0.3 钙植入物的长期降解模型，但没有考虑详细的电化学过程。
以镁合金作为增强相制备的聚乳酸/镁合金复合材料具有很好的降解性能，但由于聚乳酸和镁合金在降解过程中存在相互影响，使得降解过程较聚乳酸的降解更为复杂。目前聚乳酸复合材料的降解模型主要是模拟磷酸三钙（TCP）/聚乳酸复合材料的降解过程。Pan等人[16]模拟了酯键水解的耦合过程、羧基的酸解、TCP的溶解和溶解的磷酸离子的缓冲反应，并对比了TCP对聚乳酸降解的影响。Kobayashi等人[17]在考虑水的扩散影响下构建了多层模型模拟复合材料平均分子量的变化以及对水分子的吸收过程。
参考文献
[1] Mohammadi Y, Jabbari E. Monte Carlo simulation of degradation of porous poly(lactide) scaffolds, 1 effect of porosity on pH. Macromolecular Theory and Simulations, 2006, 15(9): 643-653.
[2] Guo C, Sheng X, Chu C, Dong Y, Pu Y, Lin P. A cellula automaton simulation of the degradation of porous polylactide scaffold: I. effect of porosity. Materials Science and Engineering C, 2009, 29(6): 1950-1958.
[3] Chen Y, Zhou S, Li Q. Mathematical modeling of degradation for bulk-erosive polymers: Applications in tissue engineering scaffolds and drug delivery systems. Acta Biomaterialia, 2011, 7(3): 1140-1149.
[4] Han X, Pan J. Polymer chain scission, oligomer production and diffusion: A two-scale model for degradation of bioresorbable polyesters. Acta Biomaterialia, 2011, 7(2): 538-547.
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