基于蠕变试验的人体牙周膜黏弹性力学行为研究

目的:研究人牙周膜黏弹性力学行为,通过蠕变试验获取相关数据,构建三参数黏弹性本构模型并求取模型参数。方法:取4例人体牙槽骨-牙周膜-牙齿复合体制作水平切片样本,使用动态热机械分析仪对其进行蠕变试验,获得与时间相关的试验数据,再基于连续介质力学构造三参数Zener模型,并对试验数据进行拟合获得模型的具体特征参数。结果:4例样本拟合曲线趋势一致,校正决定系数均在0.95以上,拟合程度最高的1例样本达0.986 54,且残差平方和都较小。结论:Zener模型能够用于描述人体牙周膜黏弹性力学行为中的蠕变特性。

基于应力松弛试验的人牙周膜五参数粘弹性模型构建

目的:研究人牙周膜粘弹性力学行为,通过应力松弛试验获取相关数据,构建五参数粘弹性本构模型并求取模型参数。方法:取6例人牙槽骨-牙周膜-牙齿复合体制作水平切片样本,使用万能材料实验机对人牙周膜进行应力松弛实验,处理后得到松弛模量曲线。分别用三参数的Zener模型和作者提出的五参数有冲击响应的固体粘弹性模型拟合试验数据并加以比较。结果:尽管Zener模型的拟合度已经相对较高,校正决定系数在0.94至0.98之间,但残差分布范围较大,而五参数模型的校正决定系数均在0.99以上,且残差分布范围更小。结论:与Zener模型相比,五参数模型能够更好地体现松弛模量在开始阶段骤降的现象,更适合描述牙周膜粘弹性力学行为中的应力松弛特性。

测试人牙周膜粘弹性力学特性的纳米压痕实验条件研究

目的研究通过纳米压痕实验测试人牙周膜粘弹性性能的实验条件。方法预备人牙周膜样本,在保湿环境下使用平头压头对人牙周膜分别进行基于纳米压痕的蠕变实验和约化弹性模量测试。根据控制变量法设置实验方案,测试不同实验条件对实验结果的影响。结果得到最佳实验参数范围:基于纳米压痕的蠕变实验的加载率为0.3~0.5 mN/s;基于纳米压痕的约化弹性模量测试的保载时间为25 s和峰值载荷为2~3 mN。并得到了人牙周膜的纳米压痕蠕变曲线和0.012~6.840 MPa的约化弹性模量范围。结论验证了人牙周膜具有粘弹性性质,并提出了适用于人牙周膜纳米压痕实验的条件。