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兔眼球生物力学特性的实验研究 被引量:2
1
作者 陈维毅 王晓君 +1 位作者 刘春生 马蕾 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期8-8,共1页
关键词 眼内压 兔眼 实验研究 眼球 角膜中央厚度 生物力学特性 刚度系数 中央角膜厚度 巩膜条 幼年
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胞质分裂力学及其分子生物学机制的研究 被引量:2
2
作者 李晓娜 吴文周 +1 位作者 安美文 陈维毅 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期495-501,共7页
胞质分裂通过一系列的形态学变化使母细胞一分为二生成两个子细胞,几乎整个胞质分裂过程都伴随着力学现象.形成刚度或黏弹性互不相同的区域对细胞形态的改变至关重要,特殊肌动蛋白与交联蛋白是导致细胞局部刚度改变的重要因素.因此有必... 胞质分裂通过一系列的形态学变化使母细胞一分为二生成两个子细胞,几乎整个胞质分裂过程都伴随着力学现象.形成刚度或黏弹性互不相同的区域对细胞形态的改变至关重要,特殊肌动蛋白与交联蛋白是导致细胞局部刚度改变的重要因素.因此有必要深入理解细胞如何变形、以及促进细胞变形的材料特性及其分子生物学基础.本文将针对细胞的力学特性、胞质分裂中的力学现象以及分子生物学基础进行讨论. 展开更多
关键词 胞质分裂 力学 分子生物学 子细胞
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巩膜及巩膜成纤维细胞的生物力学研究进展 被引量:2
3
作者 王国辉 陈维毅 李晓娜 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2010年第3期230-234,共5页
巩膜在维持眼球结构和功能等方面起着重要的作用。巩膜成纤维细胞胞外基质的代谢、细胞因子的表达及自身生物力学性质等决定巩膜的生物学和生物力学性质。在近视的发生及治疗过程中,伴随有巩膜及巩膜成纤维细胞的力学-生物学特性的变化... 巩膜在维持眼球结构和功能等方面起着重要的作用。巩膜成纤维细胞胞外基质的代谢、细胞因子的表达及自身生物力学性质等决定巩膜的生物学和生物力学性质。在近视的发生及治疗过程中,伴随有巩膜及巩膜成纤维细胞的力学-生物学特性的变化。从力学-生物学耦合角度对巩膜及巩膜成纤维细胞进行生物力学研究,能够深入、全面地揭示视觉器官的生理功能、病理变化及相关治疗机理。本文对巩膜及巩膜成纤维细胞的生物力学研究进行了综述和讨论。 展开更多
关键词 生物力学 巩膜 巩膜成纤维细胞 后巩膜加固术
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分离式Hopkinson杆实验技术在混凝土材料动态力学性质研究中的应用综述 被引量:1
4
作者 敬霖 赵隆茂 《中国测试》 北大核心 2016年第S2期1-7,共7页
针对大直径Hopkinson杆实验技术在混凝土类脆性材料动态力学特性研究中的广泛应用,综述常规分离式Hopkinson杆实验技术在混凝土材料动态力学性质研究中面临的挑战与存在的关键问题,分别总结混凝土材料动态压缩和拉伸力学性质测试中常用... 针对大直径Hopkinson杆实验技术在混凝土类脆性材料动态力学特性研究中的广泛应用,综述常规分离式Hopkinson杆实验技术在混凝土材料动态力学性质研究中面临的挑战与存在的关键问题,分别总结混凝土材料动态压缩和拉伸力学性质测试中常用的Hopkinson杆实验技术,并指出其局限性和不足之处。 展开更多
关键词 分离式Hopkinson杆实验技术 混凝土 高应变率 动态压缩/拉伸
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粒子跟踪微流变学技术在生物力学领域中的应用
5
作者 李晓娜 刘成星 王晓君 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期245-250,共6页
作为检测生物软材料和活细胞黏弹性特性的一种新方法,粒子跟踪微流变学主要应用于细胞运动、胚胎发育、核纤层蛋白病等生物力学研究中,与以往传统的细胞力学检测手段相比具有很多优势。其利用视频显微镜检测包埋于介质中探针的布朗热运... 作为检测生物软材料和活细胞黏弹性特性的一种新方法,粒子跟踪微流变学主要应用于细胞运动、胚胎发育、核纤层蛋白病等生物力学研究中,与以往传统的细胞力学检测手段相比具有很多优势。其利用视频显微镜检测包埋于介质中探针的布朗热运动,将探针运动轨迹转换平均平方位移,实时获取介质的时间依赖性黏弹性模量和蠕变柔量等参数。本文主要对粒子跟踪微流变学技术的基本原理及其在生物力学领域的应用进行了综述。 展开更多
关键词 粒子跟踪微流变学 平均平方位移 黏弹性 蠕变柔量 生物力学
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人工膝关节置换中的生物力学研究进展 被引量:7
6
作者 郭媛 史俊芬 陈维毅 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期465-471,共7页
膝关节是人全身最大最复杂的关节,它的任何一个主要组成部分的损坏都会引起膝关节的反常运动,久之软骨和半月板发生磨损、变性而形成骨性关节病,从而影响人的日常生活.通常采用的方法是进行膝关节矫形或置换,对严重病变的膝关节,则采用... 膝关节是人全身最大最复杂的关节,它的任何一个主要组成部分的损坏都会引起膝关节的反常运动,久之软骨和半月板发生磨损、变性而形成骨性关节病,从而影响人的日常生活.通常采用的方法是进行膝关节矫形或置换,对严重病变的膝关节,则采用全膝置换手术.随着人工膝关节置换成为非常普遍的外科手术,与膝关节假体相关的研究也越来越多的被人所关注.从生物力学角度对人工膝关节假体的类型和材料、假体生物力学性能的理论和实验研究、骨重建的理论模型、骨整合的理论和实验、与理论和实验相关的有限元分析模型等几个主要方面进行了详尽的综述.同时,指出了人工膝关节置换和目前研究中存在的问题,并对其未来的发展方向进行了一定的预测. 展开更多
关键词 人工膝关节 假体 接触应力 有限元分析
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利用后巩膜加固术治疗家兔近视眼后成纤维细胞生物力学性能变化 被引量:6
7
作者 田海霞 王超英 +2 位作者 陈维毅 王国辉 张全有 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2010年第3期190-194,共5页
目的研究后巩膜加固术后家兔眼球不同时期成纤维细胞力学特性的变化,从生物力学的角度探讨后巩膜加固术的作用机制。方法 3周龄新西兰家兔45只随机选取一侧眼球用眼睑缝合方法制备近视动物模型,建模60天后,眼球随机分为两组,A组行后巩... 目的研究后巩膜加固术后家兔眼球不同时期成纤维细胞力学特性的变化,从生物力学的角度探讨后巩膜加固术的作用机制。方法 3周龄新西兰家兔45只随机选取一侧眼球用眼睑缝合方法制备近视动物模型,建模60天后,眼球随机分为两组,A组行后巩膜加固术(PSR),B组行相似手术(不放置加固条带)。分别于术后3个月和6个月取材培养培养巩膜加固区及过渡组织的成纤维细胞。用免疫细胞化学法对培养的细胞进行鉴定。利用微管吸吮方法结合半无限体细胞力学模型测定各组成纤维细胞的力学特性(包括成纤维细胞的平衡弹性模量E肄和表观黏性μ)。结果经统计学分析,两组巩膜成纤维细胞的平衡弹性模量及表观黏性均无统计学意义(P>0.05)。后巩膜加固术6个月,经统计学分析,两组巩膜成纤维细胞的平衡弹性模量及表观黏性均无统计学意义(P>0.05)。后巩膜加固术后3月组与6月组的巩膜成纤维细胞比较,E肄和μ的差异均无统计学意义(P>0.05)。后巩膜加固术后3个月与6个月组的过渡区成纤维细胞的力学特性,E肄分别为(289.2依84.3),(276.9依113.9)Pa;μ分别为(1575.2依459)Pa·s,(1492.2依562.6)Pa·s,其差异均无统计学意义(P>0.05)。结论后巩膜加固术的增强作用并不是原位巩膜成纤维细胞本身生物力学的加强,而是由于加固条带及引起过渡区的存在。 展开更多
关键词 近视 后巩膜加固术 细胞培养 巩膜成纤维细胞 微管吸吮 弹性模量 表观黏性
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细胞骨架生物力学进展 被引量:8
8
作者 张全有 陈维毅 吴文周 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期274-285,共12页
细胞骨架力学作为力学细胞生物学的一个新兴领域,其研究方法突破传统细胞力学思想,不再把活细胞简化为皮质膜包着的弹性、黏性或黏弹性连续介质体,而是基于在细胞变形和功能中发挥重要作用的细胞骨架离散网络结构,在微/纳米尺度建立一... 细胞骨架力学作为力学细胞生物学的一个新兴领域,其研究方法突破传统细胞力学思想,不再把活细胞简化为皮质膜包着的弹性、黏性或黏弹性连续介质体,而是基于在细胞变形和功能中发挥重要作用的细胞骨架离散网络结构,在微/纳米尺度建立一种集细胞形态和功能于一体的离散网络结构.这种细胞骨架模型作为细胞变形和生化事件调控的纽带,能从分子层次上阐述细胞运动、能量转换、信息传递、基因表达等重大生命活动的潜在机制,同时也能解释生物大分子间相互作用、受体/配体特异性相互作用、大分子自装配、细胞及分子层次的力学- 化学耦合,为定量研究细胞-亚细胞-生物大分子等在多种力学刺激下的响应建立了良好的平台,对于理解生物模式形成、生物复杂性以及解决重大生物学难题具有深远意义.本文基于细胞骨架三维离散网络结构特点及其生物学背景,从生物力学角度详细阐述近几年国际上流行的细胞骨架模型理论分析和研究成果的最新进展. 展开更多
关键词 细胞骨架 力学模型 预应力 弹性模量 力学 -化学转导
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Matlab在医学图像分割处理中的应用 被引量:9
9
作者 邢国泉 刘柱 +1 位作者 李义兵 邹卫东 《中国医学影像学杂志》 CSCD 2008年第6期453-455,共3页
目的:通过Matlab软件处理,将医学图像中病灶部分轮廓更清晰地标记出来。材料和方法:利用Matlab平台对脑部肿瘤图像进行分割和形态学处理。结果:在图像像素不太大的情况下,通过编程,实施图像分割和形态处理,可以在维持原来图像的基础上,... 目的:通过Matlab软件处理,将医学图像中病灶部分轮廓更清晰地标记出来。材料和方法:利用Matlab平台对脑部肿瘤图像进行分割和形态学处理。结果:在图像像素不太大的情况下,通过编程,实施图像分割和形态处理,可以在维持原来图像的基础上,使原图像的轮廓明显清晰。结论:利用Matlab平台,通过对图像的分割和形态学运算可以使病灶部分变得更清晰。 展开更多
关键词 图像分割 MATLAB 边缘检测
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纳米压痕法确定金属间化合物力学性能的研究 被引量:3
10
作者 肖革胜 杨雪霞 +1 位作者 袁国政 树学峰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期334-338,472,共5页
利用SMT全自动回流焊机和高温恒温试验箱制备出经2次回流焊时效处理20天的Sn-0.7Cu/Cu焊点试件;采用纳米压入法对其焊点金属间化合物力学性能进行了测试,根据Oliver-Pharr算法,利用接触刚度连续测量技术得到了该化合物(IMC)的杨氏模量... 利用SMT全自动回流焊机和高温恒温试验箱制备出经2次回流焊时效处理20天的Sn-0.7Cu/Cu焊点试件;采用纳米压入法对其焊点金属间化合物力学性能进行了测试,根据Oliver-Pharr算法,利用接触刚度连续测量技术得到了该化合物(IMC)的杨氏模量及硬度,其硬度为6.43GPa,明显大于同种工况下Cu(2.29GPa)和Sn-0.7Cu(0.32GPa)的硬度;与此同时利用有限元分析软件ANSYS对纳米压入过程进行了反分析,结果表明:与理想弹塑性模型相比,线性强化弹塑性模型能够更准确地描述IMC层的力学本构关系,其初始屈服应力σ0和切线模量EΤ分别为0.90GPa和14.5GPa。 展开更多
关键词 金属间化合物 有限元分析 力学性能 纳米压痕 弹塑性本构
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30CrMnSiNi2A钢在不同应变率下的力学性能研究 被引量:14
11
作者 周义清 张治民 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2010年第4期46-50,共5页
选用30CrMnSiNi2A钢的3组试样:正火处理,硬度为19(标号1)、860℃淬火200℃回火,硬度为49(标号2)、860℃淬火600℃回火,硬度为34(标号3),在电子万能材料实验机和SHPB动态测试装置上进行不同应变率下的静态压缩和动态冲击实验。结果显示,3... 选用30CrMnSiNi2A钢的3组试样:正火处理,硬度为19(标号1)、860℃淬火200℃回火,硬度为49(标号2)、860℃淬火600℃回火,硬度为34(标号3),在电子万能材料实验机和SHPB动态测试装置上进行不同应变率下的静态压缩和动态冲击实验。结果显示,30CrMnSiNi2A钢屈服强度具有一定的应变率敏感性。根据静态、动态实验结果,结合Perzyna公式,得到3组试样钢屈服强度与应变率之间的关系式。进一步利用实验结果,结合Johnson-Cook模型拟合出3组试样钢的本构方程,通过拟合方程得到的应力-应变曲线与实验所得应力-应变曲线非常吻合,表明该方程能较好描述试样的本构关系。 展开更多
关键词 30CRMNSINI2A SHPB 屈服强度 本构关系 应变率效应
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兔关节软骨细胞的琼脂糖凝胶培养及其力学性质的研究 被引量:2
12
作者 董江峰 李晓娜 陈维毅 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2007年第4期378-382,共5页
目的对兔膝关节软骨细胞进行体外琼脂糖凝胶三维培养,并对其力学性能进行检测。方法将琼脂糖凝胶、细胞、血清和培养基在正确的比例下混合,形成软骨细胞凝胶块。取培养7d、14d和21d时的软骨细胞凝胶块分别对细胞外基质进行组织学观察和... 目的对兔膝关节软骨细胞进行体外琼脂糖凝胶三维培养,并对其力学性能进行检测。方法将琼脂糖凝胶、细胞、血清和培养基在正确的比例下混合,形成软骨细胞凝胶块。取培养7d、14d和21d时的软骨细胞凝胶块分别对细胞外基质进行组织学观察和免疫组化染色,同时采用Instron 5544材料试验机检测其极限应力、极限应变、抗压模量和切线模量的力学性能变化。结果在琼脂糖凝胶中培养的关节软骨细胞具有典型的软骨细胞特性,能够正常合成细胞外基质,形成有一定弹性和抗压缩能力的软骨样凝胶块。而且随着培养时间增长,基质合成增加,培养21d时的极限应力(0.0226±0.006)N/mm、抗压模量(0.608±0.061)N/mm和切线模量(0.096±0.004)N/mm,比7d时的(0.0204±0.004)MPa,(0.558±0.036)N/mm,(0.029±0.002)N/mm和14d时的(0.0213±0.008)N/mm,(0.586±0.095)N/mm,(0.049±0.005)N/mm有明显增加,但极限应变却没有明显差异(P>0.05)。结论软骨细胞-琼脂糖凝胶块的力学性能与细胞外基质的合成直接相关。 展开更多
关键词 关节软骨细胞 琼脂糖凝胶培养 细胞外基质 力学性能
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滑车组织在眼球内旋运动时维持眼外肌力学优势的模拟研究 被引量:3
13
作者 高志鹏 陈维毅 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期498-503,共6页
目的 研究眼外肌滑车系统在眼球大幅度内旋时的生物力学作用.方法 结合文献报道的眼外肌坐标参数,根据眼球运动的力学平衡原理,建立主动滑车力学模型,并以无滑车模型作为对照,模拟眼球在30°~ 45°范围内的内旋运动.结果 在内... 目的 研究眼外肌滑车系统在眼球大幅度内旋时的生物力学作用.方法 结合文献报道的眼外肌坐标参数,根据眼球运动的力学平衡原理,建立主动滑车力学模型,并以无滑车模型作为对照,模拟眼球在30°~ 45°范围内的内旋运动.结果 在内直肌对眼球内旋运动的贡献方面,无滑车模型的内直肌提供的作用力大于主动滑车模型,且内直肌力值明显大于生理安全极限值(约0.5N).在模拟眼球内旋的最大角度45°处,主动滑车模型和无滑车模型模拟得到的内直肌力分别为0.508、0.782 N,后者超过生理阈值约56%.在控制眼球运动方面,主动滑车模型消耗的能量远小于无滑车模型.结论 滑车组织的存在,使得眼外肌能够以较低的耗能控制眼球运动,加强了眼外肌对眼球的牵引作用.而且,在眼球大幅度内旋运动时,主动滑车模型维持着内直肌的力学优势. 展开更多
关键词 内直肌 滑车组织 眼球内旋 生物力学
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湿热作用对聚氨酯材料力学性能影响的研究 被引量:1
14
作者 李志刚 王慧明 +1 位作者 王芳芳 树学峰 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第8期2178-2181,共4页
利用SDH—401型高低温恒湿箱对聚氨酯弹性体进行了7 d的实验。选取Ⅱ型哑铃状标准件利用W-WDW-20型非金属材料万能试验机进行了大变形拉伸试验。研究了聚氨酯弹性体材料在不同的试验周期下拉伸力学行为,得到了未湿热老化和不同试验周期... 利用SDH—401型高低温恒湿箱对聚氨酯弹性体进行了7 d的实验。选取Ⅱ型哑铃状标准件利用W-WDW-20型非金属材料万能试验机进行了大变形拉伸试验。研究了聚氨酯弹性体材料在不同的试验周期下拉伸力学行为,得到了未湿热老化和不同试验周期共八组材料的拉伸应力-应变关系曲线和聚氨酯弹性体材料各力学性能指标。由此分析了随着试验周期的不同湿热作用对聚氨酯弹性体力学性能影响及其老化率随湿热作用的变化规律。结果表明,湿热作用对材料的弹性模量,屈服强度,定伸应力与断裂伸长率等力学性能及其老化率有显著的影响,随着试验周期的增长材料的这些力学指标下降明显。 展开更多
关键词 聚氨酯弹性体 力学性能 湿热作用
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微电子封装中无铅焊点力学性能的实验研究 被引量:1
15
作者 杨雪霞 树学峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第20期99-101,105,共4页
针对实际工况下的微电子封装器件中使用的3种无铅焊点99.3Sn0.7Cu、96.5Sn3.0Ag0.5Cu和96.5Sn3.5Ag的弹塑性力学性能和蠕变行为进行了研究。采用纳米压痕测试技术,对经过时效处理的3种钎焊态无铅焊点99.3Sn0.7Cu、96.5Sn3.0Ag0.5Cu和96.... 针对实际工况下的微电子封装器件中使用的3种无铅焊点99.3Sn0.7Cu、96.5Sn3.0Ag0.5Cu和96.5Sn3.5Ag的弹塑性力学性能和蠕变行为进行了研究。采用纳米压痕测试技术,对经过时效处理的3种钎焊态无铅焊点99.3Sn0.7Cu、96.5Sn3.0Ag0.5Cu和96.5Sn3.5Ag进行压痕实验,根据接触刚度的连续测量技术(CSM),得到焊点的硬度-位移、弹性模量-位移和载荷-位移曲线。基于实验结果,比较3种焊点的弹塑性性能,并利用压痕功法来给定蠕变应力指数,无铅焊点99.3Sn0.7Cu、96.5Sn3.0Ag0.5Cu和96.5Sn3.5Ag的蠕变应力敏感指数n分别为9.225、14.992和19.231,表明同等条件下产生蠕变量最大的焊点为99.3Sn0.7Cu,其次为96.5Sn3.5Ag,蠕变最小的为96.5Sn3.0Ag0.5Cu。 展开更多
关键词 无铅焊点 纳米压痕技术 弹塑性性能 蠕变应力指数
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蹦床网面力学性能的实验和数值研究
16
作者 陈静 刘宝宝 +2 位作者 杨永红 李永胜 安美文 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第6期804-808,共5页
对国际蹦床比赛所用的弹性网面进行了力学性能测试分析研究。首先对网面进行静态加载,得到网面不同网格处的荷载-垂直位移曲线,求得了不同网格处的垂直刚度系数和1/4网面的垂直刚度分布方程;再用ABAQUS软件对蹦床网面进行模拟,结合静载... 对国际蹦床比赛所用的弹性网面进行了力学性能测试分析研究。首先对网面进行静态加载,得到网面不同网格处的荷载-垂直位移曲线,求得了不同网格处的垂直刚度系数和1/4网面的垂直刚度分布方程;再用ABAQUS软件对蹦床网面进行模拟,结合静载数据反分析得到网面的等效弹性模量。结果表明:对于整个网面,网格越到中间,垂直刚度系数越小,即网面中间区域最软,越到边上区域网面越硬;位移和应力从网面中央向四周逐渐减小,而在对角线上较大,并且网面边缘存在应力集中;根据等效弹性模量计算得到的网面中心的荷载-垂直位移曲线与实验数据吻合较好。研究结果可作为运动员提高技术水平和进行弹跳技术理论分析的数据支撑。 展开更多
关键词 蹦床网面 刚度系数 弹性模量 有限元模拟 加载试验
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聚氨酯弹性体静动态加载条件下力学性能的研究 被引量:12
17
作者 刘高冲 金涛 +3 位作者 陈圣家 肖革胜 苏步云 树学峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A01期315-318,共4页
利用Instron5544和分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对浇注成型的聚氨酯(PU)弹性体进行准静态和动态加载条件下的单轴压缩实验,得到材料的应力应变曲线。从实验曲线可知,PU弹性体为应变率敏感材料,且相较于准静态加载条件,动态载荷应变率... 利用Instron5544和分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对浇注成型的聚氨酯(PU)弹性体进行准静态和动态加载条件下的单轴压缩实验,得到材料的应力应变曲线。从实验曲线可知,PU弹性体为应变率敏感材料,且相较于准静态加载条件,动态载荷应变率效应更加显著。通过对多种超弹性本构方程的对比分析,探讨了应变能密度函数形式与实验曲线形状之间的关系。采用拟合度高且参数较少的"三项式"形式的应变能密度函数分别对各应变率下的实验曲线进行拟合,进而得到了PU弹性体应变率相关的本构模型。 展开更多
关键词 聚氨酯弹性体 超弹性 本构模型 应变率
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骨组织的多层次生物力学特性及本构关系 被引量:11
18
作者 于露 李昊 +2 位作者 高丽兰 陈维毅 张西正 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期434-439,共6页
骨组织是人体主要的承重器官,其承载能力与自身生物力学特性密切相关。作为一种复杂的多层次生物材料,骨组织的生物力学特性由其自身结构和生物学特性等因素共同决定。在不同程度的力学载荷下,骨组织表现出不同的生物力学特性。因此,深... 骨组织是人体主要的承重器官,其承载能力与自身生物力学特性密切相关。作为一种复杂的多层次生物材料,骨组织的生物力学特性由其自身结构和生物学特性等因素共同决定。在不同程度的力学载荷下,骨组织表现出不同的生物力学特性。因此,深入研究骨组织不同层次的生物力学特性,构建能够反映骨组织生物学特性的本构关系,量化骨组织对力学载荷的响应,实现从骨组织生物力学特性到力学生物学特性的研究,为临床治疗提供精确的理论依据,一直以来都是研究者关注的重点。基于骨组织多层次生物力学特性,对近年来骨组织本构方程的相关研究进行归纳总结。 展开更多
关键词 骨组织 多层次结构 力学适应性 骨重建 本构关系
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316L不锈钢表面Ni-Ti合金薄膜的力学特性研究 被引量:2
19
作者 于菲菲 王鹤峰 +1 位作者 袁国政 树学峰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期101-106,共6页
目的提高316L不锈钢表面的硬度及耐磨性能。方法采用磁控溅射法在316L不锈钢表面制备Ni-Ti合金薄膜,并通过纳米压入法对316L不锈钢表面、Ni-Ti合金薄膜和Ni-Ti合金材料的力学性能进行测试,分析不锈钢基Ni-Ti薄膜的耐磨性能。应用有限元... 目的提高316L不锈钢表面的硬度及耐磨性能。方法采用磁控溅射法在316L不锈钢表面制备Ni-Ti合金薄膜,并通过纳米压入法对316L不锈钢表面、Ni-Ti合金薄膜和Ni-Ti合金材料的力学性能进行测试,分析不锈钢基Ni-Ti薄膜的耐磨性能。应用有限元反演分析方法求解基体和薄膜的弹塑性幂本构关系。结果316L不锈钢与Ni-Ti合金抵抗载荷的能力较弱,但316L不锈钢表面Ni-Ti薄膜抵抗外加载荷的能力较强,且抵抗塑性变形的能力得到强化。Ni-Ti薄膜、316L不锈钢基体和Ni-Ti合金的硬度分别为8.2795、5.2405、2.9498 GPa,薄膜的硬度明显大于基体和Ni-Ti合金,说明Ni-Ti薄膜使得316L不锈钢的耐磨性显著提高。薄膜的弹性性能较基体与Ni-Ti合金有明显优势。为研究薄膜的弹塑性性能,建立ABAQUS二维有限元模型,考虑Berkovich压头和试样之间摩擦系数为0.16,通过纳米压入实验和有限元分析的对比,反演分析分别计算得到基体和薄膜的特征应力、特征应变、应变强化因子,继而确定初始屈服应力,得到Ni-Ti合金薄膜和316L不锈钢基体的弹塑性幂本构关系。结论 Ni-Ti薄膜具有良好的力学特性,使316L不锈钢表面的硬度显著提高,因此有效提高了不锈钢的耐磨性能。 展开更多
关键词 磁控溅射 Ni-Ti薄膜 纳米压入法 耐磨性 有限元分析 本构关系
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多孔铁合金在高应变率下力学性能研究 被引量:1
20
作者 张越 茅仁伟 +3 位作者 雷建银 王志华 赵隆茂 闫庆荣 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期389-393,共5页
利用分离式霍普金森压杆实验装置(SHPB),对多孔铁合金在高应变率下的力学行为进行了研究,分析了材料的相对密度和应变率对其力学性能的影响。提出了一个能够描述多孔铁合金的力学行为的多参数唯象本构模型,并将本构模型预测的结果与实... 利用分离式霍普金森压杆实验装置(SHPB),对多孔铁合金在高应变率下的力学行为进行了研究,分析了材料的相对密度和应变率对其力学性能的影响。提出了一个能够描述多孔铁合金的力学行为的多参数唯象本构模型,并将本构模型预测的结果与实验结果进行了对比,其误差不超过10%,模型预测结果与实验结果吻合较好。本研究对多孔铁合金在工业设计和工程应用有一定的指导意义。 展开更多
关键词 多孔铁合金 分离式霍普金森压杆实验装置 本构模型 应变率 相对密度
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