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显微骨折裂纹尖端微纤维桥接与载荷挠度曲线后坡相关研究

钟红刚  钟红刚  钱民全  钱民全  
【摘要】:研究目的:在3mm×0.5mm×0.2mm骨微试件显微镜下弯曲试验中,观察到开裂的裂纹尖端附近有胶原微纤维束桥接并被拉断。相应的载荷挠度曲线后坡出现有规律的叠加载荷峰,数量为1-7个不等。本文试图建立包含桥接影响的裂纹扩展过程的载荷一挠度关系方程。研究方法:对20个出现桥接微纤维束的测试录像进行图像处理和测量;对相应的载荷挠度曲线进行分段拟合。一般分为线性区域、屈服区域和(最大载荷之后的)后坡三段。研究结果:建立了包含线性弯曲梁项、能量损失屈服项和纤维桥接后坡项三项组成的,依赖于骨微试件几何参数、尖端阴影面积和后坡叠加峰参数的载荷挠度曲线的解析方程。结论:通过显微骨试件三点弯曲试验载荷挠度曲线后坡精细分析,可能了解裂纹尖端桥接的胶原微纤维束拉伸力学性能。

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