密質(zhì)骨反平面裂紋問題的復(fù)變方法及ANSYS數(shù)值模擬.pdf

1、密質(zhì)骨是由礦化膠原纖維環(huán)繞哈弗氏管所構(gòu)成的自然生物復(fù)合材料，具有優(yōu)良的力學性能，如斷裂韌性和斷裂強度.密質(zhì)骨在日常循環(huán)載荷下，會以微裂紋群的形式出現(xiàn)微損傷，裂紋群中的裂紋會相互作用并導(dǎo)致骨骼力學性能的減弱.因此，通過對密質(zhì)骨斷裂力學行為和強韌性機理的研究，可有效預(yù)防骨疾病的發(fā)生并為設(shè)計仿生復(fù)合骨材料提供有益指導(dǎo).
　　本文將借助復(fù)變方法和有限元方法研究了含裂紋的無粘合線骨單元密質(zhì)骨反平面斷裂力學行為模型、含裂紋的有粘合線骨單元密質(zhì)

2、骨反平面斷裂力學行為模型和含雙裂紋的無粘合線骨單元密質(zhì)骨反平面斷裂力學行為模型.構(gòu)建模型中將骨單元近似為彈性材料，忽略骨單元之間的相互影響，假設(shè)骨單元與骨基質(zhì)光滑粘結(jié)，基質(zhì)相對于骨單元和裂紋足夠大.利用疊加原理將研究問題分解為幾個基本問題的疊加，然后通過復(fù)變方法對其進行了求解.最后給出了裂紋尖端處應(yīng)力及應(yīng)力強度因子的解析表達式和數(shù)值算例，分析了骨單元與骨基質(zhì)的剪切模量比、裂紋尖端與骨單元中心的距離和裂紋長度對裂紋尖端應(yīng)力強度因子的影響.