FDM-DEM耦合方法模拟月壤水冰模拟物的SHPB冲击试验

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作者 李云丽 杨振睿 吴文平 《计算力学学报》 北大核心 2025年第1期19-25,共7页

全球对月球的探索在近几年再次掀起一阵热潮,下一阶段的探月任务主要集中于对月球极地的取样与资源勘探,涉及月球极地水冰模拟物大量动力学问题的研究。本文采用有限差分法(FDM)与离散元法(DEM)的耦合方法,开展了月壤水冰模拟物的分离... 全球对月球的探索在近几年再次掀起一阵热潮,下一阶段的探月任务主要集中于对月球极地的取样与资源勘探,涉及月球极地水冰模拟物大量动力学问题的研究。本文采用有限差分法(FDM)与离散元法(DEM)的耦合方法,开展了月壤水冰模拟物的分离式霍普金森压杆(SHPB)试验模拟,研究了月壤水冰模拟物在冲击载荷下的动力学性能及损伤特性。通过与试验结果对比,发现本文提出的FDM-DEM模型能够很好模拟月壤水冰模拟物的SHPB冲击测试。获得了月壤水冰模拟物峰值强度与应变率的关系,发现月壤水冰模拟物表现出应变率增强效应,即应变率越高,峰值应力越大,这与砂土的应变率不敏感性存在明显差异。冲击过程中,试样的损伤随着冲击速度的增加而增大,但损伤持续时间变短。损伤裂纹首先出现在试样与压杆的交界处,随着试样的压实,试样内部产生裂纹,最终内外部裂纹相互扩展交汇,直至破坏。研究结果为深入理解月球极地月壤水冰模拟物的动力学性能和失效行为提供了重要的参考。 展开更多

关键词 月壤水冰模拟物 分离式霍普金森压杆(SHPB)试验 FDM-DEM耦合 动态冲击特性 破坏形态

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基于离散元法的SLM刮刀倾角对粉末铺展行为的影响研究 被引量：2

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作者 李雯 刘其鹏 +3 位作者 高月华 楚锡华 张昭 王振军 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期774-784,共11页

刮刀倾角对选区激光熔化过程粉末铺展行为有重要影响.基于离散元法建立铺粉数值模型,对不同刮刀倾角的铺粉过程及粉层质量进行模拟研究.针对不同的刮刀倾角,提出一个量化指标对粉层铺展的致密度和均匀性进行综合评估,获得刮刀倾角对粉... 刮刀倾角对选区激光熔化过程粉末铺展行为有重要影响.基于离散元法建立铺粉数值模型,对不同刮刀倾角的铺粉过程及粉层质量进行模拟研究.针对不同的刮刀倾角,提出一个量化指标对粉层铺展的致密度和均匀性进行综合评估,获得刮刀倾角对粉层质量的影响规律.根据颗粒分布及运动特征将粉堆颗粒体系划分为底层区、斜坡区、刮刀影响区和内部区4个区域.针对各区域进行铺粉过程动力学机理的深入研究,包括颗粒运动轨迹和速度场、刮刀前方剪切带、颗粒间力链分布及演化等.研究发现:刮刀倾角小于0时,颗粒体系难以形成完整的环流运动,剪切带较小,流向沉积层的颗粒较少,颗粒间强力链较少,刮刀间隙前方易形成力拱导致颗粒堵塞,进而形成空斑使得沉积层的致密度和均匀性较低.刮刀倾角大于0时,颗粒体系的环流运动较充分,剪切带较大,流向沉积层的颗粒增多,随倾角增大强力链增多,刮刀压实作用增强,有利于沉积层致密度和均匀性的提高.本研究为优化工艺参数、提高粉层沉积质量提供了理论基础. 展开更多

关键词 选区激光熔化 离散单元法 铺粉过程 刮刀倾角 流动机理

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矿物凸起通过自锁和类摩擦滑动效应增强贝壳珍珠母

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作者 李浩 张作启 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期261-261,共1页

目的虽然人们普遍认为硬物质板的表面凸起在珍珠层的硬化、强化和增韧中起着重要作用,但它们的影响仍有待进一步的深入研究。方法对于具有多个微纳米凸起的硬物质板相互滑动时,采用了一种计算高效的“Bar-Spring”模型来模拟贝壳珍珠层... 目的虽然人们普遍认为硬物质板的表面凸起在珍珠层的硬化、强化和增韧中起着重要作用,但它们的影响仍有待进一步的深入研究。方法对于具有多个微纳米凸起的硬物质板相互滑动时,采用了一种计算高效的“Bar-Spring”模型来模拟贝壳珍珠层或类似珍珠层仿生复合材料的等效拉伸力学性能,如等效牵引力-位移曲线以及等效拉伸刚度、强度和断裂功。该模型采用了基于单个凸起对的运动学和变形分析的微观力学模型得出的等效内聚力关系来表征凸起对之间相互攀爬过程中的牵引力-位移关系。结果和结论矿物凸起和由此产生的界面粗糙度可以通过机械互锁和多模态类摩擦机制的组合,将复合材料的强度和韧性提高2~3个数量级。特别的,矿物凸起诱导的强化和增韧机制对凸起的形状并不敏感(椭圆、双曲余弦、余弦和抛物线等)。相反,矿物凸起的高宽比和分布密度(单位长度界面上的矿物凸起数量)对复合材料刚度、强度和韧性的增强效果有明显的影响。因此,复合材料可以通过微结构的设计(界面的粗糙度)而实现高强、高韧的优异力学性能,这些发现可能为开发具有贝壳珍珠层界面设计的先进工程复合材料提供有用的指导。 展开更多

关键词 仿生复合材料 珍珠母 微观力学模型 界面粗糙度 拉伸刚度 珍珠层 单位长度 界面设计

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运城黄土吸力特性的试验研究 被引量：14

4

作者 王钊 骆以道 +1 位作者 肖衡林 姚政法 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期51-54,共4页

应用张力计、热传导探头等吸力量测手段,对山西省运城地区黄土的吸力特性进行试验研究,测出了该黄土在脱湿过程的土-水特征曲线,该法较压力板法简单,还用FredlundandXing(1994)方程对实测数据进行了拟合。

关键词 黄土 吸力特性 试验 土-水特征曲线

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三峡船闸人字门背拉杆预应力施工工艺研究 被引量：16

5

作者 何文娟 宋一乐 +1 位作者 汤长书 赵锡锦 《人民长江》 北大核心 2004年第1期20-22,共3页

人字门在自重作用及水压力作用下运行时均将产生较大的扭转变形,人字门背拉杆是抵抗扭转变形的主要构件,介绍了三峡永久船闸人字门背拉杆预应力施工方法仿真计算研究成果及其在三峡船闸8扇人字门背拉杆预应力施工中的应用情况。采用&qu... 人字门在自重作用及水压力作用下运行时均将产生较大的扭转变形,人字门背拉杆是抵抗扭转变形的主要构件,介绍了三峡永久船闸人字门背拉杆预应力施工方法仿真计算研究成果及其在三峡船闸8扇人字门背拉杆预应力施工中的应用情况。采用"加主杆带副杆"的预应力施工方法,遵循了背拉杆及门体自身的应力、变形分配规律,优化了加力程序,加快了施工进度。研究成果为三峡永久船闸人字门背拉杆预应力施工提供了理论依据和实践经验。 展开更多

关键词 船闸 人字门 背拉杆 预应力 施工工艺 三峡水利枢组

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U形渡槽槽体结构风载体形系数的风洞试验研究 被引量：13

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作者 李正农 楼梦麟 +1 位作者 宋锦忠 梁枢果 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2002年第2期233-238,245,共7页

本文对于U形渡槽槽体结构模型进行了风洞实验研究 ,得出了U形渡槽槽体结构的风压分布和风载体型系数。风洞试验结果表明U形渡槽槽体的风压分布和风载体形系数同槽体的高宽比和流场状况有关 ,在同一流场状况下槽体的风载体形系数随着槽... 本文对于U形渡槽槽体结构模型进行了风洞实验研究 ,得出了U形渡槽槽体结构的风压分布和风载体型系数。风洞试验结果表明U形渡槽槽体的风压分布和风载体形系数同槽体的高宽比和流场状况有关 ,在同一流场状况下槽体的风载体形系数随着槽体的高宽比变化。本文的试验结果为渡槽结构的抗风设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 U形波槽槽体结构 风载体形系数 风洞试验 水工建筑物

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框格式地下连续墙非线性分析及稳定计算 被引量：7

7

作者 孔科 楚锡华 徐远杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期123-128,共6页

根据地质及结构特点,建立了能反映框格式地下连续墙力学特性的典型子模型,即槽段有限元模型。基于ABAQUS有限元软件,采用经典的摩尔-库仑(Mohr-Coulomb)屈服准则、非关联流动法则,对框格式混凝土地连墙槽段进行了施工全过程模拟,详细分... 根据地质及结构特点,建立了能反映框格式地下连续墙力学特性的典型子模型,即槽段有限元模型。基于ABAQUS有限元软件,采用经典的摩尔-库仑(Mohr-Coulomb)屈服准则、非关联流动法则,对框格式混凝土地连墙槽段进行了施工全过程模拟,详细分析了结构在最不利工况下混凝土连续墙的应力与变形,还用强度折减有限元方法分析了该最不利工况下结构的整体稳定性,论证了框格式连续墙这种地基处理方式的合理性与可行性,地下连续墙在应力变形及稳定方面能满足工程需要。 展开更多

关键词 闸坝 框格连续墙 应力变形分析 非线性有限元 稳定

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水胶比对于高强自应力钢管混凝土膨胀性能的影响 被引量：3

8

作者 贾丽莉 高育欣 +3 位作者 黄义雄 林家超 杨龙 李彪 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1620-1625,共6页

高强自应力钢管混凝土实现自应力依赖于核心混凝土的膨胀性能以及混凝土膨胀与强度的协调发展,而水胶比是实现核心混凝土膨胀性能和强度等级的关键。因而,试验研究了水胶比对核心混凝土膨胀性能的影响,结果表明,对于强度等级不同膨胀混... 高强自应力钢管混凝土实现自应力依赖于核心混凝土的膨胀性能以及混凝土膨胀与强度的协调发展,而水胶比是实现核心混凝土膨胀性能和强度等级的关键。因而,试验研究了水胶比对核心混凝土膨胀性能的影响,结果表明,对于强度等级不同膨胀混凝土和砂浆,水胶比的影响规律不尽相同,随着水胶比的降低,C60混凝土的膨胀率数值先增加后降低,C70混凝土的膨胀值则持续降低;对于相同强度等级的膨胀混凝土及其砂浆,其膨胀性能具有较好的相关性。 展开更多

关键词 自应力钢管混凝土 高强 水胶比 膨胀性能

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背管分项系数设计表达式结构系数的取值研究 被引量：2

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作者 侯建国 傅少君 +2 位作者 安旭文 何英明 刘晓华 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2001年第1期27-30,34,共5页

结合电力行业标准SD144 - 85《水电站压力钢管设计规范》的修订工作 ,对国内外背管 (钢衬钢筋混凝土压力管道 ,简称背管 )设计的安全系数取值情况进行了分析 ,认为我国现行的背管设计在安全度方面尚有潜力可挖 ,建议背管设计的安全系数... 结合电力行业标准SD144 - 85《水电站压力钢管设计规范》的修订工作 ,对国内外背管 (钢衬钢筋混凝土压力管道 ,简称背管 )设计的安全系数取值情况进行了分析 ,认为我国现行的背管设计在安全度方面尚有潜力可挖 ,建议背管设计的安全系数可与现行规范中明管设计的安全系数相同 ,并据此推导了按工程经验校准法确定背管分项系数设计表达式中结构系数的计算公式 ,提出了背管结构系数的取值建议 。 展开更多

关键词 背管 分项系数设计表达式 安全系数 结构系数

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水工弧形闸门液压启闭机布置优化设计 被引量：7

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作者 史兵 曾又林 何文绢 《人民长江》 北大核心 2002年第1期25-26,共2页

液压启闭机被广泛运用于水工建筑物的表孔、潜孔等类型弧形闸门的启闭设备中。因弧形闸门液压启闭机的布置在空间上具有一定的灵活性和可变性 ,从而可以按最优化方法对这类液压启闭机的布置进行优化设计。对其布置优化问题进行了详细研... 液压启闭机被广泛运用于水工建筑物的表孔、潜孔等类型弧形闸门的启闭设备中。因弧形闸门液压启闭机的布置在空间上具有一定的灵活性和可变性 ,从而可以按最优化方法对这类液压启闭机的布置进行优化设计。对其布置优化问题进行了详细研究 ,提出了液压启闭机布置的优化数学模型 ,该模型具有普遍意义 ,对于进一步提高设计水平有重要的实用参考价值。 展开更多

关键词 液压启闭机 弧形闸门 优化设计

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基于证据理论的支挡型黄土高陡边坡稳定性评价 被引量：13

11

作者 李哲 刘彤 +3 位作者 刘路路 韩猛 官宸慧 张庭顺 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期436-444,共9页

为准确评价高陡边坡的稳定性,以黄延高速公路高陡边坡为依托工程,采用D-S证据理论建立支挡型黄土高陡边坡安全评价指标框架体系,进一步提出了考虑支挡结构的高陡边坡稳定性评价方法.采用Python编程软件对监测的抗滑桩与高陡边坡水平位... 为准确评价高陡边坡的稳定性,以黄延高速公路高陡边坡为依托工程,采用D-S证据理论建立支挡型黄土高陡边坡安全评价指标框架体系,进一步提出了考虑支挡结构的高陡边坡稳定性评价方法.采用Python编程软件对监测的抗滑桩与高陡边坡水平位移历史数据进行迭代和反演计算,得到边坡变化过程中各参数随时间变化的动态变化规律,实现对边坡的安全预警.根据安全评价结果,目标边坡处于安全状态的概率为73.25%,处于基本安全的状态的概率为22.99%.结果表明:D-S证据理论可对高陡边坡各指标间的一致性和冲突性进行定量衡量,并使各指标能够真实反映高陡边坡的特征;基于证据理论的评价模型所得结果与工程实际相吻合.该研究为同类边坡的安全评价提供了新的途径. 展开更多

关键词 黄土边坡 稳定性评价 D-S证据理论 安全评价

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老粘性土中某喷锚滑坡事故的分析及处理 被引量：3

12

作者 司马军 刘祖德 +1 位作者 邓小雄 樊惠敏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期854-857,共4页

介绍了老粘性土层中某喷锚的滑坡事故,并根据滑坡体的形态,进行了反演计算,分析了滑坡原因。该滑坡的分析和处理为今后老粘性土层中喷锚的设计和施工提供了有益的启示。

关键词 喷锚 老粘性土 滑坡

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预制桩的可靠度分析 被引量：2

13

作者 傅旭东 王戒躁 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期61-64,共4页

结合铁路桥梁地基基础的可靠度规范改革 ,根据铁路桥跨荷载标准 ,应用“校准法” ,计算了现行桥规中打入桩定值设计法的可靠度水准。根据铁路桥跨荷载分项系数 。

关键词 桩基础 预制桩 可靠度 分项系数 承载力

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基于MAPGIS的电力AM/FM/GIS模型研究 被引量：2

14

作者 高睿 吴信才 +1 位作者 朱敏 干文秀 《中国农村水利水电》 北大核心 2005年第4期96-97,102,共3页

供电企业使用的电力设施在管理上具有一个明显的特点,就是分散地分布在一个特定的地理范围内(如一个城市或一个地区),这给供电企业的设备管理带来了很多困难。多年来,电力企业的许多技术人员一直在探索实现“图数结合”技术和将地理信... 供电企业使用的电力设施在管理上具有一个明显的特点,就是分散地分布在一个特定的地理范围内(如一个城市或一个地区),这给供电企业的设备管理带来了很多困难。多年来,电力企业的许多技术人员一直在探索实现“图数结合”技术和将地理信息引入到电力设施的管理上来,最近几年,AM/FM/GIS在国际国内得到广泛的应用。在分析电力系统基本情况的基础上,提出了基于MAPGIS的AM/FM/GIS系统模型。 展开更多

关键词 AM/FM/GIS 地理信息 模型 电力设施

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复合地基上板的变形分析 被引量：1

15

作者 刘小文 沈细中 刘祖德 《人民长江》 北大核心 2004年第2期39-40,43,共3页

针对复合地基的加固区竖向压缩模量较大和剪切模量较小的特点,提出在加固区用Pasternak双参数模型,下卧层采用弹性半空间模型,将两者结合进行复合地基上板的计算,推导了此种模型上圆形板的挠曲方程解析表达式。与弹性半空间天然地基上... 针对复合地基的加固区竖向压缩模量较大和剪切模量较小的特点,提出在加固区用Pasternak双参数模型,下卧层采用弹性半空间模型,将两者结合进行复合地基上板的计算,推导了此种模型上圆形板的挠曲方程解析表达式。与弹性半空间天然地基上板的结果相比,采用双参数模型和弹性半空间模型联合求解得出的基底沉降和不均匀沉降均较小,符合复合地基的特点。 展开更多

关键词 复合地基 双参数模型 弹性半空间模型 解析表达式

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水工钢闸门支承滑道新型复合材料实验研究

16

作者 魏文炜 张宏志 刘正明 《人民长江》 北大核心 2004年第1期39-40,48,共3页

从材料结构组成及材料复合工艺等方面分析了FZ-8型新型水工钢闸门支承滑道材料对原钢基铜塑滑道材料的改进增强原理。并通过模拟实验测试了该滑道材料的静态承载能力、摩擦系数、材料磨损寿命及材料的动态复合强度;考察了新滑道材料的... 从材料结构组成及材料复合工艺等方面分析了FZ-8型新型水工钢闸门支承滑道材料对原钢基铜塑滑道材料的改进增强原理。并通过模拟实验测试了该滑道材料的静态承载能力、摩擦系数、材料磨损寿命及材料的动态复合强度;考察了新滑道材料的耐冲撞、抗刮削性能。结果表明,该材料综合性能优良。这项研究工作为丹江口大坝加高工程的各类闸门支承滑道材料选型提供了技术参数。 展开更多

关键词 水工钢闸门 支承滑道 钢基铜塑复合材料 静态承载能力 磨损寿命

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滑坡速度预测的计算方法探讨 被引量：9

17

作者 秦云 姜清辉 郭慧黎 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期373-378,共6页

滑坡速度预测一直是一个比较复杂的问题。采用潘家铮提出的基于垂直条分的滑速计算方法求解条块的运动速度,并以三峡库区某滑坡为实例,对其滑动加速度及速度进行分析。同时,采用不连续变形分析方法(DDA)对滑坡体的滑动全过程进行了模拟... 滑坡速度预测一直是一个比较复杂的问题。采用潘家铮提出的基于垂直条分的滑速计算方法求解条块的运动速度,并以三峡库区某滑坡为实例,对其滑动加速度及速度进行分析。同时,采用不连续变形分析方法(DDA)对滑坡体的滑动全过程进行了模拟,二者对滑速发展趋势的预测基本吻合,而且DDA模拟较全面地反映了滑坡运动在时间和空间的发展变化特征,清楚地再现了滑坡发生、发展、失稳的全过程,可作为预测滑坡滑速的有效分析方法。 展开更多

关键词 垂直条分法 DDA 滑坡 滑速

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城市居民小区中水回用可行性分析及对策 被引量：5

18

作者 蔡光全 瞿扬清 《节水灌溉》 北大核心 2006年第2期40-42,共3页

结合武汉市奥林花园居民小区中水回用的运行情况,阐述了发展中水回用技术,促进水资源可持续利用,有效地提高水资源利用率的必要性,同时分析了发展城市居民小区中水回用的技术与经济可行性,并提出了有关对策和建议。

关键词 居民小区 中水回用 污水处理

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高通量、模块化制备载细胞微凝胶技术的开发及应用

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作者 刘含 李墨筱 +2 位作者 黄国友 李建生 徐峰 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期178-178,共1页

目的近些年,载细胞微凝胶在生物医学工程等领域应用广泛,受到越来越多的重视,然而现有制备方法存在诸多局限,仍缺少可高通量、模块化制备载细胞微凝胶的技术。因此本项目拟开发一种可适用于多种水凝胶的高通量、模块化制备方法,为载细... 目的近些年,载细胞微凝胶在生物医学工程等领域应用广泛,受到越来越多的重视,然而现有制备方法存在诸多局限,仍缺少可高通量、模块化制备载细胞微凝胶的技术。因此本项目拟开发一种可适用于多种水凝胶的高通量、模块化制备方法,为载细胞微凝胶制备技术的发展提供重要参考。方法自然界中的一些微结构具有良好的液滴操控功能,本文从中获取灵感。 展开更多

关键词 生物医学工程 微凝胶 高通量 水凝胶 模块化 凝胶制备 开发及应用 微结构

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不同大块充填树脂对Ⅱ类洞龈壁密合性的影响 被引量：4

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作者 张磊 曹佩琳 +5 位作者 潘伊莎 陈瑞甜 邹佳沅 赵小娥 王正直 陈智 《口腔医学研究》 CAS 北大核心 2018年第3期319-322,共4页

目的:研究不同的大块充填树脂对Ⅱ类洞修复体龈壁密合性的影响。方法:体外收集28颗被拔出的人类第三磨牙。每颗离体牙分别制备出近中邻颌面洞和远中邻颌面洞2个标准的Ⅱ类洞(2 mm×3 mm×4 mm)。总共56个Ⅱ类洞随机分为7组(n=8)... 目的:研究不同的大块充填树脂对Ⅱ类洞修复体龈壁密合性的影响。方法:体外收集28颗被拔出的人类第三磨牙。每颗离体牙分别制备出近中邻颌面洞和远中邻颌面洞2个标准的Ⅱ类洞(2 mm×3 mm×4 mm)。总共56个Ⅱ类洞随机分为7组(n=8),分别使用2种低黏型和3种高黏型大块充填树脂充填作为实验组,两种传统树脂充填作为对照组。固化的同时对修复体进行声发射(Acoustic emission,AE)的检测,记录从固化开始到1000s内间隙产生时的声学信号。采用光学相干断层扫描(Optical coherence tomography,OCT)对每个Ⅱ类洞修复体龈壁进行密合性的检测。将实验数据进行单因素方差分析。结果:低黏型大块充填树脂(B组;C组)的声发射事件数(15.7;17.6)和裂隙比(16.1;14.1)显著低于其他种类树脂(P<0.05),在Ⅱ类洞充填时,低黏型大块充填树脂拥有更好的龈壁边缘密合性。声发射和光学相干断层扫描之间的皮尔逊相关系数(Pearson correlation coefficient)为0.941。结论:使用低黏型大块充填树脂充填Ⅱ类洞时,龈壁会获得更好的密合性。声发射和光学相干断层扫描可以被协同用于对树脂修复体密合性的检测。 展开更多

关键词 大块充填树脂 微渗漏 声发射 光学相干断层扫描 Ⅱ类洞

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