安兵兵
- 作品数：18 被引量：21H指数：3
- 供职机构：上海大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市科学技术委员会资助项目上海市教育委员会重点学科基金更多>>
- 相关领域：医药卫生理学机械工程金属学及工艺更多>>
- 皮质骨的断裂韧度测试技术研究
- 骨骼的应力疲劳与断裂是一个很严重的问题。老年人很容易患骨质疏松症,而一些年轻的运动员也经常受应力性骨折的困扰。因此,很有必要对骨骼的断裂问题作深入的研究。研究骨骼的断裂问题经常采用断裂力学方法,研究表明断裂力学可以很好的...
- 安兵兵张东升
- 文献传递
- 生物硬组织材料力学研究方法进展被引量：4
- 2012年
- 研究生物硬组织材料的力学性质对于预防和治疗骨科和口腔疾病具有重要意义。同时,经过长期的进化,生物材料具有独特的力学性质,研究这些材料的结构与力学性质可以为工程材料的设计提供解决方案。与工程材料不同,生物材料的力学研究需要采用特殊的方法来准确描述其力学性质。本文针对生物硬组织材料力学性质的研究方法进行综述,包括生物硬组织材料的常规力学实验方法、断裂力学和压痕测试技术,以及微观和宏观力学数值模拟技术。
- 张东升安兵兵
- 关键词：硬组织生物材料力学特性
- 皮质骨断裂力学行为的实验研究被引量：6
- 2010年
- 采用稳态裂纹扩展和疲劳裂纹扩展的实验,研究了牛皮质骨横向和纵向裂纹扩展的断裂力学行为.沿着两个方向制备了紧凑拉伸(CT)试件.由于试件尺寸的限制,采用数值计算方法确定了裂纹尖端应力强度因子与裂纹长度的关系.在实验中,采用数字图像相关法精确测定裂纹尖端的位置.由于裂纹沿横向扩展时有较大的偏斜,将采用J积分测量其断裂韧性.实验结果表明,在裂纹扩展的一定范围内,皮质骨的断裂韧度随着裂纹不断扩展而增大,即表现出上升的阻力曲线(R-curve)性质.而皮质骨的横向裂纹扩展的断裂韧度要远远大于纵向裂纹扩展的断裂韧度,表现出各向异性的阻力曲线行为.在疲劳裂纹扩展中,纵向疲劳裂纹扩展率要大于横向疲劳裂纹扩展率,这说明皮质骨具有各向异性的疲劳裂纹扩展性质.
- 安兵兵李凯张东升
- 关键词：皮质骨断裂韧度裂纹扩展速率各向异性
- 皮质骨各向异性的疲劳裂纹扩展行为研究
- 2009年
- 安兵兵张东升
- 关键词：疲劳裂纹扩展行为皮质骨各向异性疲劳裂纹扩展速率骨骼
- 漂白处理对人牙本质抗折裂力学行为的影响被引量：1
- 2012年
- 目的研究漂白处理对牙本质力学性能的影响。方法采用断裂力学中的内聚力模型并运用有限元分析法,分别模拟牙本质在未漂白、内漂白和外漂白3种状态下的裂纹扩展行为,研究漂白处理对牙本质抗折裂力学行为的影响。结果漂白处理及方式对于牙本质的裂纹扩展阻力都有很大影响,经外漂白处理后的牙本质初始断裂韧度(1.29 MPa.(m)～(1/2))、扩展断裂韧度(3.45 MPa.(m)～(1/2).mm-1)和断裂韧度趋于恒定时的值(2.71 MPa.(m)～(1/2))都比未漂白牙本质的相应值(1.48 MPa.(m)～(1/2)、3.90 MPa.(m)～(1/2).mm-1、3.25 MPa.(m)～(1/2))小,而内漂白处理后的牙本质扩展断裂韧度(0.14 MPa.(m)～(1/2).mm-1)和断裂韧度趋于恒定时的值(1.63 MP.(m)～(1/2))都明显小于外漂白后牙本质的相应值,但是这两种漂白处理后的牙本质初始断裂韧度没有明显差别。结论内聚力模型能很好地预测牙本质的断裂力学行为;漂白处理可以明显降低牙本质的断裂韧度,增加牙齿折裂的风险。
- 徐远志汪饶饶安兵兵周银晓于海洋张东升
- 关键词：牙本质漂白断裂韧度
- 应用内聚力模型研究人牙本质裂纹扩展的升阻能力被引量：3
- 2011年
- 论文采用断裂力学中的内聚力模型,结合有限元法研究裂纹沿牙本质小管和垂直于牙本质小管扩展的断裂韧度.数值模拟结果表明牙本质的断裂韧度随着裂纹扩展而增大,表现出上升的阻力曲线(R-curve)特性,但裂纹沿牙本质小管扩展的断裂韧度要大于裂纹垂直于牙本质小管扩展的断裂韧度,表现出各向异性的裂纹扩展阻力曲线性质.同时论文的研究也表明内聚力模型能够准确预测牙本质的裂纹扩展行为.
- 安兵兵张东升
- 关键词：各向异性
- 矿化胶原纤维束的多尺度增韧机理
- 2021年
- 目的建立骨骼亚微观尺度上矿化胶原纤维束的断裂力学模型,探索纤维束的微观结构与断裂力学性质的关系,揭示多尺度增韧机理。方法在亚微观尺度上,骨骼的主要组成成分矿化胶原纤维束呈现出交错排列方式;而单根纤维是由纳米尺度的矿物质以交错排列的方式嵌入到蛋白质中构成。通过考虑矿化胶原纤维束的多尺度分层结构,结合实验观测到的纤维与纤维外基质脱粘现象,建立了纤维束的多尺度断裂力学模型,并开展了裂纹扩展的数值模拟。
- 安兵兵徐旻李亚琳
- 关键词：纤维束单根纤维分层结构
- 生物硬组织材料的变形与断裂机理研究及材料设计
- 生物硬组织材料具有独特的结构和优良的力学性质。研究生物硬组织材料的力学性质不仅可以为预防和治疗与硬组织相关的各种疾病提供帮助，而且还可以指导工程材料的设计与加工。皮质骨、牙釉质和牙本质是人体中重要的硬组织。这些硬组织因其...
- 安兵兵
- 关键词：皮质骨牙釉质牙本质断裂韧度能量耗散刚度
- 文献传递
- 非自相似分层次结构对骨组织断裂力学性能分析被引量：1
- 2021年
- 目的研究非自相似分层次结构对生物复合材料的断裂力学性质及裂纹在其中扩展的影响。方法利用ABAQUS软件进行建模,采用扩展有限元法分别模拟矿物晶体长轴方向与矿化胶原纤维长轴方向夹角θ=0°、20°、40°、60°、80°时矿化胶原纤维束的刚度以及裂纹在其中产生和扩展情况。结果当θ≤40°时,θ对材料刚度的影响很小;当θ>40°时,材料刚度随着θ增大而减小,其极限拉伸应变随着θ增大而增大。当θ>0°时,裂纹在增强项两侧蛋白质扩展过程中有不对称现象,矿物晶体长轴偏转的一侧裂纹相对更容易扩展。结论生物硬组织材料中的非自相似分层次结构使得材料中的裂纹分布变得不均匀,故硬组织材料中的非一致排列现象可使得材料在外载荷作用下发生局部破坏而非灾难性脆断。研究结果可为材料设计提供理论支持。
- 李兴国安兵兵张东升樊艳红常超
- 牙釉质力学性能多尺度实验与分析
- 采用力学实验的方法,结合数值计算技术,对牙釉质宏观和微观的力学行为进行了探索.开发了微材料力学测试系统,通过制备紧凑拉伸试件,研究了牙釉质的断裂力学行为.
- 安兵兵李兴国占师Dwayne Arola张东升
