显微损伤修复过程中骨组织纳米力学性能的变化

人工关节置换、骨折内固定等骨科植入物手术会在其周围造成显微损伤,这些机械性显微损伤会降低植入物周围骨的质量,影响其与植入物界面之间的结合强度,并进而影响植入物的长期稳定性.通过在山羊胫骨植入螺钉建立显微损伤模型,比较螺钉植入近端和远端两种不同情况下机械性显微损伤的产生和修复,以及修复过程中骨微观力学性能和骨组织元素成分的变化.结果发现:显微损伤产生和修复过程中,局部骨组织的硬度和弹性模量都呈现下降趋势;随着显微损伤修复的逐渐完成,其微观力学性能又有所恢复.     

硫酸盐侵蚀下混凝土的非经典非线性效应变化

混凝土由于受硫酸盐侵蚀和干湿循环作用,内部出现微损伤,性能发生劣化.目前国内外针对结构混凝土硫酸盐侵蚀和干湿循环作用对结构混凝土的损伤失效的研究都集中在力学性能方面,关于损伤和劣化规律特别是无损检测的实验研究较少.混凝土无损检测技术一般采用线性超声方法,用非线性声学方法检测混凝土损伤和劣化规律的研究才刚刚起步.岩石、混...     

利用概率损伤模型研究骨组织中微损伤的发展

骨中微损伤的形成是能量耗散的一种主要机制，并起到韧化骨组织的作用。该研究提出了一个新的矿物质二胶原复合材料的随机损伤模型，结合随机场理论与有限元算法，证明了骨成分超微结构和材料特性对微损伤的发展有着显著的影响。骨组织中，矿物质－胶原纤维界面间的脱离，使得应力集中区域扩散，因此微损伤倾向于发展成为扩散损伤；而当矿物质与胶原纤维结合良好时，微损伤更容易发展成为线性微裂纹。此外，骨组织的矿化程度越高，微损伤形成的区域越大，从而有形成扩散损伤的趋势。该研究方法可以帮助我们进一步理解骨成分超微结构和材料特性对损伤发展的影响，从而提供一个平台来探索骨质疏松和老年性骨折的机制。