骨结合率对种植体-骨界面应力分布的影响

目的　研究正常功能负荷下 ,骨结合率对骨界面应力分布的影响。方法　采用三维有限元法分析比较骨结合率分别为 10 0 %、75 %、5 0 %和 2 5 %时 ,骨界面应力分布状况及种植体位移。结果　随骨结合率升高 ,骨界面平均应力降低 ,最大应力值减小 ,种植体颈周密质骨应力集中程度降低 ,稳定性增强。结论　从生物力学观点看 ,骨结合率大于 5 0 %的种植体 骨界面更为安全 ,适宜的种植体 骨界面的结合率不应低于 5 0 %。     

含CPP纤维的TTCP型磷酸盐骨水泥的制备

目前磷酸盐骨水泥(CPC)脆性大、强度低等缺点限制了其在很多承受应力部位或骨质薄弱部位的应用,提高力学性能是扩展其应用范围的重要方面.制备了磷酸盐骨水泥及CPP纤维增强的骨水泥复合材料,研究了TTCP含量对骨水泥凝固时间、抗压强度及骨水泥浸泡液pH值的影响;CPP纤维含量对CPC骨水泥凝固时间、力学性能的影响.结果表明:当TTCP含量为10%时,骨水泥凝固时间为20min,抗压强度为45.83 MPa,浸泡液pH值在6~8之间;当CPP含量为10%时,骨水泥复合材料抗压强度为46.91 MPa,抗弯强度为13.85 MPa;扫描电镜照片显示CPP在CPC骨水泥基体中分布均匀,结合性能好.TTCP型骨水泥能够满足临床上对松质骨的力学性能要求,浸泡液pH值变化范围小,可降低炎性反应发生的风险;适量CPP纤维对CPC有明显的增强效果.     

纤维取向对短纤维复合材料中应力传递的影响

以短纤维复合材料的单纤维三维模型为基础，利用三维有限元方法，通过计算短纤维增强金属基复合材料中纤维在不同取向下沿纤维长轴方向的纤维轴向正应力和界面应力的分布情况，讨论纤维取向变化对基体和纤维间应力传递的影响。研究表明，随纤维位向角α的增大，基体与纤维间的应力传递程度下降，纤维的增强效果变差。同时，不同取向下的纤维附近有不同的破坏机制，并与界面结合状态密切相关。     

上前牙区角度基台应用的三维有限元研究

目的探索上颌前牙区不同规格种植体在种植修复时使用不同角度的角度基台的效果。方法建立仿真模型,运用有限元法软件分析不同尺寸的种植体(直径Φ3.5mm、4.0mm、4.5mm,长度L11.5mm和L13mm),并对不同直径和长度两两组合后,连接不同角度的角度基台(0°、10°、20°、30°),研究其生物力学性能。结果随着基台角度增加,各部位应力及应变递增,分布更集中;Φ3.5mm各组在较小角度(10°以下)、Φ4.0mm各组在接近30°角度时已有超过骨弹性阈值的危险,而Φ4.5mm各组皮质骨弹性形变在各基台角度下均在安全范围内。结论角度基台的使用需考虑种植体直径因素:小直径植体(Φ≤3.5mm)不建议使用角度基台,如需要使用角度基台,需控制咬合力;标准直径(3.5mm<Φ≤4.5mm)和大直径种植体(Φ>4.5mm)可以连接较大角度的基台,同时需控制咬合避免过载。     

下颌桩核基牙式全口覆盖义齿基托及支持组织的应力分析

目的　分析下颌桩核基牙式全口覆盖义齿基托及其支持组织的应力分布状况 ,为临床工作提供实验依据和指导。方法　应用三维有限元法研究下颌桩核基牙式全口覆盖义齿基托及支持组织的应力分布特点 ,计算基托、黏膜、皮质骨的应力值并与自然基牙作对比分析。结果　基托在基牙周围有明显应力集中 ;双侧磨牙区牙槽嵴顶处的黏膜应力值相对较大 ;皮质骨主要承受压应力 ,在基牙周围有明显应力集中。结论　基托在基牙处易折裂 ;基牙周围皮质骨受力较大 ,易发生骨吸收 ;桩核对义齿基托及黏膜的应力分布无明显影响 ,对皮质骨的应力分布有一定影响     

不同垂直距离下无牙颌髁突应力分布的三维有限元研究

目的 探讨无牙颌患者在不同垂直距离下髁突的应力分布特征.方法 采用螺旋CT断层扫描技术,经图像数字化处理等方法构建无牙颌患者配戴不同垂直高度全口义齿时下颌骨和颞下颌关节三维有限元模型,分析载荷状态下髁突的应力分布状况.结果 不同垂直距离时,髁突每个区域拉、压应力并存,分布趋势基本一致,但不同部位的应力值相差较大,随垂直距离降低(由H-2位到H-6位),各区应力值呈减小趋势,在H-8位时各区应力值呈增大趋势.结论 在同等载荷情况下,垂直距离的改变对无牙颌各区域产生不同的应力效果.     

特殊状况下连续梁桥钢挂篮的受力性能分析

为降低连续梁桥分段施工中特殊状况对钢挂篮的受力影响,依托徒骇河桥工程,采用有限元软件MIDAS分析钢挂篮在不平衡浇筑、钢吊带突发断裂等状况下的受力情况,判断不同状况下钢挂篮的安全性,并将有限元分析结果与实测应力监控结果对比,验证有限元分析结果的可靠性。结果表明：不平衡浇筑状况下钢挂篮各构件的应力及变形均在允许范围内;钢挂篮前后钢吊带断裂状况下,钢挂篮各构件应力保持在许用应力范围内;风撑部位钢吊带断裂状况下钢挂篮整体发生破坏;有限元分析结果与实测结果的平均偏差为10.3%,钢挂篮整体性能较好,施工中各构件应力及变形均满足设计及规范要求。     

模拟异种钢接头蠕变力学特性的数值分析

利用有限元数值模拟了高强匹配异种的接头在弹性－蠕变条件下的应力／应变场，结果表明，接头的应力／应变分布不均匀，在焊缝界面上，应力和应变分别呈不连续和不协调分布特性，并随着拦头各区蠕变强度差别的增大，其分布梯度增大，峰值应力／应变提高，因此，蠕变强度梯度大的高强焊缝和低强母材的界面是接头的薄弱部位。     

碳纤维与混凝土界面粘结应力计算方法

为了确定碳纤维加固混凝土结构承载过程中胶层部位的剪应力分布规律,判别碳纤维与混凝土界面间是否发生剥离破坏,进行了碳纤维布加固混凝土构件的拉伸试验,基于弹性理论,推导了已知力作用下的任意点胶层界面剪应力与碳纤维正应力的计算方法。计算结果表明碳纤维与混凝土界面的剪应力、正应变的分布规律与试验结果相吻合,计算方法有较高的精度,计算得出胶层部位的极限剪切强度为3.96 MPa,在实际工程中,为防止剥离破坏的发生,应确保胶层剪切应力小于此值。     

应力环境与重组人生长激素对骨质疏松下颌骨最大载荷的影响

目的观察不同应力环境对骨质疏松下颌骨最大载荷的影响及补充生长激素对其变化的影响。方法通过去除SD大鼠双侧卵巢,拔除单侧上颌磨牙,建立骨质疏松下颌骨高、低应力环境的动物模型,用三点弯曲法检测下颌骨最大载荷的变化。结果去势后大鼠下颌骨最大载荷显著降低(P<0.01)。生长激素组双侧下颌骨最大载荷均显著高于骨质疏松组(P<0.01)。骨质疏松组下颌骨最大载荷低应力侧显著低于高应力侧(P<0.01),假手术组及生长激素组拔牙4周后双侧无明显差异,仅拔牙8周后差异有统计学意义(P<0.05)。结论低应力环境加速骨吸收,促进下颌骨骨强度的下降。补充生长激素则可阻止低应力环境下骨质疏松大鼠颌骨骨强度的下降,抑制骨吸收。     

集中力作用下预应力FRP增强RC梁的界面应力分析

对受集中荷载作用的预应力FRP片材增强钢筋混凝土梁的界面应力分布进行了理论分析.在弹性理论的基础上,对结构进行受力分析,推导出集中荷载作用下界面剪应力和正应力的计算公式.结果表明,界面正应力不但与荷载和初始预应力的大小、梁的尺寸、粘贴层的弹性模量、剪切模量及厚度有关,还受到FRP弹性模量、厚度及粘贴长度的影响.界面正应力和剪应力在FRP的端部绝对值最大,并且往跨中方向迅速减小.     

风沙冲蚀下钢结构涂层的界面应力与破坏准则

为表征和评价风沙冲蚀作用下钢结构涂层界面结合强度，以西北地区风沙流特征为背景，利用接触力学和界面力学理论建立了在风沙冲蚀作用下钢结构涂层的界面应力表达式.结合断裂力学理论和有限元分析方法，确定了钢结构涂层的界面起裂位置.在起裂位置处建立了考虑压应力影响的界面应力破坏准则.研究结果表明：当冲蚀角度为30°和60°时，最大界面剪应力分别位于冲蚀点前侧200 mm和180 mm处，最大界面压应力分别位于冲蚀点前侧100 mm和50 mm处，涂层界面的起裂位置为最大界面剪应力处.风沙冲蚀作用下涂层的界面应力破坏准则与莫尔-库伦强度准则相似，斜率的大小取决于沙粒的冲蚀角度，且当冲蚀角度为30°和60°时，斜率大小分别为-0.599和-0.467.     

Analysis of through-the-thickness stress distribution in thick laminate multi-bolt joints using global-local method

The stress distribution surrounding the fastener hole in thick laminate mechanical joints is complex. It is time-consuming to analyze the distribution using finite element method. To accurately and efficiently obtain the stress state around the fastener hole in multi-bolt thick laminate joints, a global-local approach is introduced. In the method, the most seriously damaged zone is 3D modeled by taking the displacement field got from the 2D global model as boundary conditions. Through comparison and analysis there are the following findings: the global-local finite element method is a reliable and efficient way to solve the stress distribution problem; the stress distribution around the fastener hole is quite uneven in through-the-thickness direction, and the stresses of the elements close to the shearing plane are much higher than the stresses of the elements far away from the shearing plane; the out-of-plane stresses introduced by the single-lap joint cannot be ignored due to the delamination failure; the stress state is a useful criterion for further more complex studies involving failure analysis.     

丁字焊缝残余应力分布及振动消除应力的研究

本文采用 X 射线衍射法测定了丁字焊缝试板中的残余应力.根据大量的试验数据,找到了沿焊缝方向和垂直焊缝方向上,几个典型截面上的纵向和横向残余应力分布的一般规律;将丁字焊缝试板进行振动时效处理,再在原测点位置测定其残余应力的变化.试验结果发现,丁字焊缝试板上各测点的残余应力有所下降,其原始残余应力愈人,则下降率愈大,且应力分布趋于均匀化.     

大跨度网壳结构铸钢球节点实体试验研究

通过对重庆奥林匹克体育中心体育场网壳结构铸钢球节点结构的实体试验，获得了球节点表面各测点应力值．结合理论计算和实体试验，对铸钢球节点的受力特点及传力路径进行了分析，指出其应力从管身到球体的变化规律．根据试验得到的铸钢球节点实际应力分布情况，按Mises强度理论对其承载能力进行了评价．将铸钢球节点管身应力与管脚应力的比值作为反映应力集中程度的重要指标，对此比值进行了分析并指出，大型铸钢球节点设计时，可以通过控制该应力比值优化应力传递路径．     

单向短纤维复合材料中热残余应力研究

基于单向短纤维增强金属基复合材料的单纤维模型,利用轴对称弹塑性有限元分析方法,研究了该类复合材料中热残余应力的大小和分布情况以及各种微结构参数的变化对它的影响,同时还讨论了热残余应力的存在对基体与纤维之间应力传递的影响。研究表明,热应变的不匹配导致纤维受压、基体受拉,界面法向受压。热残余应力的存在降低了基体与纤维间的应力传递,不利于复合材料整体性能的提高。     

轮齿相邻齿齿根应力试验研究

本文通过对受载轮齿及其相邻齿齿根应力实验研究,得出相邻齿根应力的分布规律,并提出间隔一齿加载的轮齿弯曲疲劳试验方法。