瓷修复体界面断裂行为的模拟实验研究

本文利用云纹干涉法和云纹干涉一有限元混合法,对瓷修复体的模拟双材料模型界面断裂问题进行了实验研究。用云纹干涉和数字错位云纹干涉法测量带边裂纹的双材料四点简支梁在剪切作用下界面表面的剪应变分布及界面两侧局部表面的位移场,实验表明,由于界面两侧材料力学性质不同,表现出界面剪切断裂问题的非称性和裂尖附近复合型断裂的特点;用云纹干涉法和有限元法相结合的混合法对粘接界面角点应力奇异性进行研究,并对角点附近应力应变场作了分析,得到了应力奇异指数与边界楔角、载荷的关系,证明了用界面应力强度因子K_f来描述界面端部区域应力分布的公式,并得到了双材料界面端部区域的应力应变分布悄况。本文的实验结果为进一步研究日腔金瓷修复体界面的优化设计提供了基础,同时也说明云纹干涉法对于双材料界面断裂行为的研究是有效的。

可视化技术及其在光测力学中的应用

本文探讨了可视化软件系统的开发及可视化技术在光测力学中的应用问题。介绍了我们开发的条纹图象处理软件系统的视—算一体化的图象处理功能；应力波传播的波前可视化；应力主方向的全场彩色显示；

光测力学的研究现状和展望

光测力学是实验力学的一个重要分支,在工程中得到了广泛的应用。本文简要地回顾了上海光测力学三十来年的进展情况,内容涉及普通的光弹性以及现代的光测力学在基本原理、测试技术与方法的研究和在工程、生物力学、断裂力学中应用的情况,并讨论了目前研究的重点与前景。

粘弹性应力集中系数的研究

本文利用自制的光粘弹性材料,用光弹性法研究了在轴向拉伸荷载作用下带有圆孔的杆件中的粘弹性应力集中系数。文中提供了杆件在荷载作用后6秒内每间隔1秒的等差线照片,叙述了有关实验及计算结果,並讨论了确定粘弹性应力集中系数的实用方法的途径。

天鹅型记忆接骨器治疗肱骨骨折和骨不连的生物力学研究

目的 :研究天鹅型记忆接骨器 (SMC)治疗骨折骨不连的生物力学特征。 方法 :利用电测、二维 (2 D)、三维 (3D)光弹性技术 ,通过贴片、标定电测得到 SMC的载荷 -应变曲线 ,并通过固定新鲜人体肱骨 ,计算 SMC的动态记忆持骨力值 ;通过 2 D光弹性技术计算 SMC鹅颈加压部动态记忆加压力值 ;用精密浇铸法得到肱骨环氧树脂 3D光弹性模型 ,模仿临床使用 ,得到SMC固定下的肱骨模型 3D应力场分布 ,同时利用 L eize偏光显微镜结合三维光弹法 ,计算肱骨模型考察点 3D应力场中的 6个应力分量。 结果 :电测 SMC动态记忆持骨的生物学力值为 110 .35 N。 2 D光弹测得纵向动态记忆加压力为 16 3.88N。 3D光弹测得 SMC的鹅颈 -加压部、鹅体 -接骨板部、鹅翼 -持骨部三部相互协调 ,记忆持骨 ,形成动态 3D立体固定 ,产生全场应力分布。3D应力分离表明 SMC固定后骨折端的应力基本为正应力。结论 :SMC空间立体记忆固定的应力场 ,有利于骨折、骨不连的治疗 。

用数字图像相关法研究改性高分子材料的断裂行为

对数字图像相关测量方法进行了系统的研究，对相关迭代算法中的初值估计问题进行了分析研究，提出利用“实时相减”和“精密调节”相结合的办法来获得零初值，从而有效地解决了 Ｎｅｗｔｏｎ － Ｒａｐｈｓｏｎ 迭代算法中的初值估计问题，提高了迭代的收敛速度和精度；

材料的双轴拉伸的规律的研究

汽车车身覆盖件是冲压成型的,其覆盖件的高精度回弹量计算非常困难,并少见有研究和报道。由于冲压成型过程是一个大应变和塑性屈服,常规的拉伸试验机无法测出其应力应变曲线,而目前汽车工业领域还没有建立用于修正回弹量的数据库,所以必须通过数值模拟和实验的方法对汽车车身覆盖件进行弹性模量、屈服强度和硬化规律进行研究。本实验研究的目的是通过对规定材料的双轴拉伸试验,应用数字图像处理的光测方法,确定材料屈服强化阶段复杂本构模型的材料特性常数,以达到正确合理描述复杂材料的硬化行为。试验中采用机械式拉伸试验机实现材料的双轴拉伸行为,利用数字相关光测方法获得拉伸材料屈服面屈服过程中大应变全场的数据,通过数字图像相关处理,得到材料在屈服强化阶段复杂本构模型的特性参数。实验研究的设备和仪器包括(1)双轴拉伸试验机;(2)计算机,高分辨率CCD和摄像头,图像卡,图像处理软件;(3)其它辅助设备等。实验研究设备的规范标准根据国家现行实验规范标准对本实验研究设备进行标定和计量审核。

载波相移云纹干涉法研究

通过对载波技术研究 ,提出载波相移云纹干涉法 .采用该方法可以实现云纹干涉条纹信息的自动识别 .给出了灵敏度和载波频率的定量关系式 ;同时 。

光纤传感振动检测系统及其实验研究

实际工程结构中的振动检测是十分重要的,也是十分复杂的,常用的结构振动检测传感器易受工程现场恶劣环境的影响,而光纤传感器具有小巧、抗电磁干扰、灵敏度高、适合长期监测等优点。本文建立了基于马赫—曾德(Mech-Zehnder)干涉原理的光纤传感振动检测系统,研制了运用先进的数字信号处理技术采集和处理数据的专用软件,并在典型结构件——钢制悬臂梁结构上进行了外加信号作用下的强迫振动检测和冲击载荷作用下的自由衰减振动检测,测量了该结构件的频率及振幅,其结果与同时进行的成熟的电测结果相近,说明光纤传感器用于结构件的振动测量是可靠的。本文为光纤传感器应用于实际工程的振动检测提供了新的技术装置,具有工程应用前景。

云纹干涉法对不同层厚比的口腔金瓷修复体界面力学特性的研究

目的 金瓷修复体 (PFM)兼具金属强度及陶瓷美观的优点 ,在口腔医学上得到了广泛的应用 ,但临床上仍常发生脱瓷并且又多发生在界面处 ,针对这种情况 ,通过研究不同层厚比的金瓷修复体试件梁的界面强度 ,以分析其破坏机理 ,为加工工艺提供参考。方法 采用云纹干涉法对界面开有贯穿裂纹和未开裂纹试件进行了四点弯曲实验研究 ,并与有限元计算结果进行了比较。结果 得到裂纹尖端及界面处的位移场、应力场 ,计算了界面断裂强度及应力等参量 ,并给出了试件制备、实验方法。结论 由于金瓷层厚比的不同导致金瓷横截面中性层位置发生改变 ,得出金瓷层厚比对金瓷修复体界面强度有很大影响。

金属蜂窝夹芯板等效弹性模量的实验测试

总结了以往所用的金属蜂窝夹芯板的等效弹性模量的计算方法,在此基础上提出了金属蜂窝夹芯板的等效弹性模量的实验测试方案,通过三点弯曲线载荷两端简支板的挠度测试,得到金属蜂窝夹芯板的等效弹性模量,并与非金属复合材料如玻璃钢材料的等效弹性模量方法进行比较,说明金属蜂窝板的等效弹性模量计算与非金属蜂窝板之间存在较大的差异,证明金属蜂窝夹芯板的等效弹性模量实验测试方案是有效可行的.

数字图像相关测量的误差分析及其改进措施

本文对数字图像相关测量方法的测量误差进行了系统分析，并对该方法的实验技术进行了研究，提出了通过实验技术消除和抑制误差的有效措施。

云纹干涉法应用于金瓷界面抗断裂能力研究的初步探讨

目的 探讨云纹干涉法在金瓷界面抗断裂能力研究中的应用。方法 在5组金瓷厚度不同的试件表面制作光栅,加载后采集u场及v场云纹干涉条纹,推算各组金瓷界面断裂韧性Jc值并观测裂纹扩展方向。结果加载条件下,裂纹周围显示应力集中区,条纹随载荷增加逐渐变密。由云纹干涉图位移场算得各组试件金瓷界面断裂韧性各不相同,其裂纹扩展方向也有差异。结论 云纹干涉法适用于金瓷界面断裂韧性的研究,也可用于观测并预测裂纹的扩展方向及趋势。

投影散斑相关法测量精度影响因素的综合分析

本文用实验方法对影响投影散斑相关方法测量精度的几种因素进行分析和研究 ,从理论上分析和评价记录视场角、投影视场角、离焦对测量结果精度的影响 ,以及这三种因素的综合影响 ,指出投影散斑相关方法具有较高的测量精度 ,能应用于位移的实际工程测量 .

不同长度和直径桩核的三维光弹性应力分析

目的 对比不同长度和直径的桩核受力后应力分布情况。方法 根据桩的长短、粗细将实验分成四组 ,通过垂直和斜向加载 ,采用三维光弹性应力冻结法 ,经模型切片观察计算出模型各测点的最大剪应力。结果 桩的直径增加根尖区最大剪应力相应增高 ,桩核交界处和核与根面交界面最大剪应力明显增高。桩的长度增加 ,应力分布更为均匀。结论 从抗力固位角度出发有一定长度的粗细合适的柱形桩核较为理想。

颈椎椎间盘髓核内压力测试分析研究

颈椎椎间盘是维持颈段脊柱的重要组成部分，它在维持颈椎稳定性方面起着非常重要的作用，但各种原因导致颈椎椎间盘退变或突发引起一系列的临床病症。本文通过人体全段颈椎标本模拟人体中立位生理载荷运动，建立力学模型，并用直接和间接的方法测定颈椎椎间盘髓核内压力的数据子以验证，为颈椎椎间盘研究提供相应的生物力学评价和理论依据。

三维光弹性法对不同长度和直径桩核的应力分析(英文)

目的:对比不同长度和直径的桩核受力后应力分布情况。方法:根据桩的长短、粗细将实验分成4组,通过垂直和斜向加载,采用三维光弹性应力冻结法,经模型切片观察计算出模型各测点的最大剪应力。结果:桩的直径增加根尖区最大剪应力相应增高,桩核交界处和核与根面交界面最大剪应力明显增高。桩的长度增加,应力分布更为均匀。结论:从抗力固位角度出发有一定长度的粗细合适的柱形桩核较为理想。

有机玻璃的光塑性及应用

首次对国产有机玻璃的力学性能、光学性能等性质进行了全面研究 ,通过试验得到了常温和冻结温度的有机玻璃的性能数据 ,提出了常温时光塑性条纹是应变条纹 ,冻结温度下光塑性条纹是应力条纹的新观点。导出了应力应变光学定律表达式 ,并用有机玻璃来模拟塑性加工的开式冲孔工艺 。

金瓷修复体双材料界面断裂强度有限元分析

建立金瓷修复体双材料界面裂纹扩展的有限元计算模型 .首先利用有限元计算得到平面应力条件下裂纹尖端位移场 ,求出裂尖附近复应力强度因子主导区域内对应点的相对位移 ,再辅以传统计算方法得到衡量双材料抵抗断裂能力的复应力强度因子K ,并利用双材料界面断裂有关理论和基本公式 ,求得相关的断裂力学参量 ,对计算结果进行了实验验证 .分析表明 ,金瓷层厚比对金瓷裂纹开裂具有很大的影响 ,为进一步分析和研究金瓷修复体断裂行为提供了研究方法 .