导读:本文包含了纳米压痕试验论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献，主要关键词:纳米,压痕,矿物,低温,高温,弹性模量,成分。
纳米压痕试验论文文献综述写法
张帆,胡维,郭翰群,胡大伟,盛谦[1]（2018）在《热处理后花岗岩纳米压痕试验研究》一文中研究指出随着温度的升高,花岗岩宏观力学参数往往经历略升高、小幅降低、大幅降低几个阶段。利用纳米压痕测试仪器,对热处理后的花岗岩中主要矿物成分进行纳米压痕试验,揭示花岗岩宏观力学参数随温度演化的微观机理,(1)温度在300℃以内微观结构没有显着变化,基本上没有微裂纹产生,在300~500℃之间时岩体内部开始产生微裂隙,温度超过500℃时岩体内部产生大量微裂隙,并逐渐扩展增大;(2)石英在300℃以内弹性模量和硬度略有增加,超过300℃弹性模量和硬度开始下降。超过500℃晶体结构发生?相到?相转变,弹性模量和硬度急剧下降,长石在400~500℃之间时,弹性模量和硬度开始下降,超过800℃弹性模量和硬度急剧下降,云母在800℃以内弹性模量和硬度有所增加;超过800℃时弹性模量和硬度开始下降;(3)花岗岩宏观力学性能与主要矿物成分的力学性能和微观结构均相关,室温~300℃范围内主要受到前者控制,300~500℃范围内时受到两者联合控制,超过500℃后主要受到后者控制。研究结果可为研究花岗岩和其他岩石的温度效应提供实验数据和理论支持。(本文来源于《岩土力学》期刊2018年S1期）
朱芸芸[2]（2018）在《基于纳米压痕试验的上颌埋伏尖牙正畸过程仿真》一文中研究指出上颌埋伏尖牙阻生是常见的错颌畸形之一,影响口腔功能的建立与美观。以往对埋伏牙的正畸治疗过程的研究大多集中在临床正畸治疗方法上,对在牙齿移动过程中起决定性作用的牙周膜的生物力学机制还不够明确。同时,目前在临床正畸矫治中,针对不同位置形态的上颌埋伏尖牙也没有个性化的治疗方案。本文采用逆向工程建模、实验研究、本构模型构建、有限元仿真相结合的方法,为优化上颌埋伏尖牙的临床治疗提供理论依据。开展纳米压痕试验研究了牙周膜的材料模型,并基于此分析了不同形态、位置和方向的上颌埋伏尖牙在正畸力作用下的牙周组织应力响应。具体工作如下:(1)选取了上颌埋伏尖牙唇侧的左右两个案例和腭侧的左右两个案例的CT数据,通过MIMICS及CATIA逆向工程软件,建立了用于仿真所需叁维模型,为后续对不同形态、位置和方向的上颌埋伏尖牙进行临床牵引状态下的有限元仿真,提供模型支持。(2)基于纳米压痕实验对牙周膜的生物力学特性进行了探讨。采用同一中年男性的尖牙切片试样进行了叁组纳米压痕试验,获得了牙周膜加载、保载和卸载状态下的力和位移曲线。通过对卸载段的试验数据进行分析,发现牙周膜表现出明显的非线性超弹性材料特性,符合Ogden的叁阶超弹性模型;通过对保载段的试验数据进行分析,发现牙周膜在保载过程中具有明显的粘弹性材料属性,符合Zener粘弹性模型。(3)通过有限元仿真软件,对不同形态、位置和方向的上颌埋伏尖牙在临床牵引状态下的牙周组织应力响应进行对比分析。对比所建立的四组有限元模型的仿真结果发现:在正畸力的作用下,牙周膜内外表面均有应力变化,应力集中部分基本上位于统一区域,且其分布的范围也大体一致,即在牙周膜颊侧牙槽嵴顶区域;不论是唇侧还是腭侧的埋伏尖牙在正畸过程中受力大小均与左右两侧位置无关;不论是左侧还是右侧的埋伏尖牙,在仿真结果中显示唇侧埋伏尖牙比腭侧埋伏尖牙等效应力值小,可以承受的载荷大。(本文来源于《南京林业大学》期刊2018-06-01）
于淼[3]（2018）在《高温微纳米压痕测试装置的设计研制与试验》一文中研究指出众所周知,大部分材料是在复杂环境下服役的,甚至有些材料是在极端环境下服役。然而,现阶段人们对复杂环境下材料力学性能演化机理的研究还不够深入,尤其对于在高温环境下服役的材料,其力学性能演化机理还不够清晰,从而影响了材料的高温力学性能评估。微纳米压痕测试技术因其具备测试过程简单、测试精度高、被测样品的制备流程及固定方式不繁琐等优点,已经成为时下最受欢迎的材料力学性能测试技术之一。近些年来,越来越多的学者开始利用常温微纳米压痕测试装置完成各类材料的力学性能测试工作,可是,对于高温合金、难熔金属及碳/碳复合材料等在高温环境下服役的材料而言,常温下测得此类材料的力学性能参数无法表征其真实服役条件下的性能。因此,开展高温微纳米压痕测试装置的设计研制以及相关试验研究十分重要。论文总结并分析了常温及高温微纳米压痕测试技术的国内外研究现状,阐述了微纳米压痕测试技术的特点及数据分析方法,并详述了常温及高温微纳米压痕测试的多项关键技术。基于上述工作,论文设计了一种集精密驱动、精密检测、精密换点、温度控制、信号处理等技术为一体的高温微纳米压痕测试装置,建立了测试装置主体的叁维模型,并对柔性铰链和测试装置的主体部分进行了有限元分析,验证了本装置设计的合理性。在此基础上,论文完成了高温微纳米压痕测试装置的整机集成工作,开展了力和位移传感器标定工作,并对温度控制模块和常温压痕测试模块的性能进行了测试。测试结果显示:温度控制模块可以为压头和被测样品提供一个稳定的恒温环境,而且本文设计的水冷循环单元可以保障传感器、电机以及轴承等元器件处于合理的工作温度范围内,不至于温度过高而损坏;精密驱动组件的响应足够快,压头可以按照设定的压痕加载模式和加载历程压入和压出被测样品,而且利用本装置测得的压痕曲线重复性很好。接着,论文完成了本装置的机架柔度校准工作,并利用校准后的装置对标准硬度块进行了五组压痕测试,测得的硬度和弹性模量平均值与商业化压入仪测试结果很接近,测试偏差分别为0.91%和2.86%,而且测得的五组曲线重复性很好。上述测试结果验证了本文设计方案的可行性,并证明了本文研制的装置具有较好的测试稳定性。利用本文研制的高温微纳米压痕测试装置,针对熔融石英和热障涂层材料开展了高温条件下的压痕试验研究,测试结果显示:随着温度的升高,熔融石英的弹性模量有增大的趋势,硬度有减小的趋势;随着温度的升高,热障涂层的折合模量和硬度均有减小趋势。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
陈亚军,郁佳琪,王付胜,王艾伦[4]（2018）在《仪器化纳米压痕试验标准对比研究》一文中研究指出仪器化纳米压痕试验方法是研究纳米级金属涂层硬度的一种重要方法,国内外相关机构均对仪器化纳米压痕试验进行标准的制定和修订。该文分别从标准适用范围、试验方法、标准块的标定、仪器的校准与检验以及试验结果不确定度影响因素5个方面对ISO 14577——2015、ASTM E2546-15以及GB/T 22458——2008 3个标准进行对比和分析。ISO 14577——2015的适用范围广,对于仪器校准和检验的准确度要求高。GB/T 22458——2008针对于微纳米范围内的试验,对试验环境、试样及其测试面、试验操作的要求更加精确和细致。ASTM E2546-15对试验方法和仪器检验与校准的规定相对简略,但对影响试验结果不确定度因素的要求非常详细,且通过实例给出具体操作步骤,易于实际应用。(本文来源于《中国测试》期刊2018年01期）
郭翰群[5]（2017）在《高温热处理后花岗岩的纳米压痕试验研究》一文中研究指出岩石宏观上的力学性质往往有着深刻的微观机制。本文通过理论分析,试验研究等方式从微观上研究花岗岩在高温热处理后力学特性及微结构特征随温度的变化。通过对高温热处理后的花岗岩进行X射线衍射试验、显微镜观测、纳米压痕试验,分析热处理后花岗岩各矿物成分、表面形态特征,以及力学性质随温度的变化。将纳米压痕试验结果通过均值化方法计算获得花岗岩的宏观弹性模量和泊松比,并与传统力学试验获得的花岗岩弹性模量相对比,得到以下主要结论:(1)绿泥石矿物在600℃及以上的高温作用后消失。石英、钾长石和钠长石矿物成分几乎不发生变化。云母含有较丰富的水,在较高温度作用下会不同程度地失去。(2)花岗岩颜色随热处理温度增高逐渐变浅,其表面黑色成分分布减少,整体逐渐显现出淡黄色,经历的温度越高,质量减轻越多,微孔隙增多越明显,颗粒间的粘结力越弱。(3)温度作用后花岗岩微观表面出现微裂纹,且其裂纹的数量和宽度随着温度的升高总体增加;云母的匀润光泽度随加热的温度增高逐渐降低,变得暗黑,甚至出现的裂纹;在300℃及更高温度作用后,深黑色区域出现明显的棕黄色物质。(4)各矿物成分弹性模量和硬度表现出相似的统计分布规律以及随热处理温度变化规律。石英的弹性模量随温度的增大总体减小,且降低幅度较大,各温度作用后的弹性模量分布表现较集中,分布范围变化较小。在500℃~600℃之间,其弹性模量出现了急剧下降,这是由于石英在573℃附近,其晶体结构由?相转变为?相。长石的弹性模量随温度的增大总体降低,降低幅度较小,各温度作用后的弹性模量,分布范围变化较大。云母的弹性模量随温度增加逐步增大,其分布范围变化也较大。(5)花岗岩均值化弹性模量随温度变化不断波动,其总体表现缓慢下降的趋势,幅度很小。不同温度作用后花岗岩的泊松比随温度变化很小,未表现出明显的变化规律。均值化方法用于评价常温下材料的力学性质仍有着重要的工程实践意义,若要适用于温度作用后的岩石力学性质分析则需进一步优化。(本文来源于《湖北工业大学》期刊2017-05-31）
于洋[6]（2017）在《生物方解石微观力学性能的纳米压痕试验研究》一文中研究指出经过亿万年的进化,自然界中很多生物材料具有优异的力学性能,生物硬组织材料尤为典型,国内外学者对贝壳、牙齿、骨骼等生物材料优异性能的机制开展了大量研究。在材料科学领域,有很多新材料的结构设计灵感源于生物硬组织,所以从生物材料入手,研究其优异力学性能的原因对新材料的设计制备具有深刻意义。贝壳等具有优异力学性能的生物硬组织优异性能的成因与机理,一直是学界研究的热点,伴随着对其组织结构深入研究,类贝壳仿生材料也应运而生。在材料制备遇到问题时,从贝壳力学性能的研究作为切入点,是十分有效的手段。本文在对国内外相关领域研究发展现状进行综述分析的基础上,针对牡蛎壳中珍珠母结构开展了微观组织结构测试与纳米压痕试验分析的研究,以研究其优异力学性能的内在机制。论文首先对材料力学性能主要测试分析手段和生物组织力学性能研究等国内外发展现状进行了综述分析,进而明确了采用纳米压痕测试技术研究开展牡蛎壳中珍珠母结构的微观力学性能测试分析,并研究解决了材料样品的制备问题。本文制定了探寻生物方解石增韧机制的详细路线,采用纳米压痕测试技术测定了生物方解石与矿物方解石的力学性能,并通过相应分析方法计算出材料的主要力学参数,对比了生物方解石与矿物方解石两种材料在力学性能上的优劣。随后针对珍珠母层、矿物方解石、矿物方解石粉末的XRD分析,明确了牡蛎中珍珠母层的主要晶体结构。本文在开展生物方解石纳米压痕测试分析的同时,还采用扫描电子显微镜观测了压痕微区的微观形貌,对比生物方解石与矿物方解石的纳米压痕力学响应。在上述工作的基础上,论文针对牡蛎珍珠母层中的有机质成分及含量进行了测定分析,定量分析了有机质在生物方解石中的作用。随后,本文进行了力-热耦合实验,探究极端温度下,生物方解石的力学响应,不同温度下生物方解石的蠕变现象,对比了上述材料的能量耗散率,观测了生物方解石进行低温压痕实验后的残余形貌,分析了温度效应对生物方解石纳米压痕力学响应的影响,同时观测了牡蛎壳中白垩层与角质层的的微观形貌。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-05-27）
周永臣[7]（2017）在《预应力温度梯度下原位纳米压痕测试装置的设计与试验研究》一文中研究指出纳米压痕测试技术是一种无损测试方式,已成为微观力学性能测试的主流方法之一,越来越受到大家的青睐。上世纪五十年代欧美国家开始对纳米压痕测试技术进行研究,已经能够实现原位纳米压痕且已商业化,我国在近十年里对这一领域进行大力发展,目前在纳米压痕测试技术方面的研究已取得一定成效。材料在实际服役中,受到多种载荷的共同作用,并且在受力过程中由于环境温度的变化,同时受到热场影响,导致材料的失效不是某单一载荷而是由多场多载荷共同作用造成的。为研究材料在实际服役状态下的可靠性、稳定性,设计一种精密检测其微观力学参数的预应力温度梯度下原位纳米压痕测试仪具有重要意义。以压痕测试技术理论为基础,设计纳米压痕测试装置的机械结构,通过有限元仿真分析验证机械结构的合理性,计算出该装置的机架柔度实现压痕仪的校准。利用校准后的压痕仪压入标准熔融石英试样采集载荷位移曲线,与商业化压痕仪采集的曲线对比显示重合度很高,说明自制压痕仪具有可靠性;通过对标准熔融石英试样重复性压入采集曲线显示重复性良好,说明自制压痕仪具有稳定性。调试过程中首先对压痕力传感器和位移传感器进行标定,然后通过PID进行反馈调节测试,最后对压头和试件进行检测,测试结果:位移分辨力达到0.1nm,载荷分辨力达到0.001m N,控制速率为1nm/s到50nm/s和0.1m N/s到50m N/s。利用研制的测试装置进行纳米压痕测试试验,选取的试样为TC4钛合金,TC4机械性能较好在航空航天具有广泛应用。通过两次纳米压痕测试得知钛合金TC4的弹性模量较低,在钛合金TC4生产加工时,往往需要对其进行离子注入以提高其显微硬度。再对Ni-Ti记忆合金进行温度梯度下的压痕测试,Ni-Ti记忆合金是一种形状记忆合金。通过观察Ni-Ti记忆合金在不同温度下的载荷-位移曲线发现,材料的力学特性发生了变化,当温度达到45℃时压痕曲线发生明显变化,通过试验结束后的数据处理发现,在相变点温度之前,弹性模量和刚度几乎保持不变,达到相变点温度之后,由于材料的记忆效应弹性形变,弹性模量、刚度突然增加。对镁铝合金在温度梯度下进行预疲劳纳米压痕测试,结果表明经过预疲劳加载会使试件弹性模量明显增加,再对试件加热会使材料弹性模量降低且弹性模量介于预疲劳加载前后之间;预疲劳条件下会使镁铝合金抗压性得到一定程度的提高,高温预疲劳条件下会使镁铝合金抗压性提高的更加明显。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-05-01）
崔利娜[8]（2016）在《拉伸—弯曲预载荷下纳米压痕装置设计分析与试验研究》一文中研究指出材料是人类生产生活的物质基础,因对材料变形损伤和破坏机理缺乏研究,致使材料在正常服役中失效破坏的现象时有发生,给国家经济和人民的生命财产安全造成了巨大损失。各类材料在服役中都不可避免受到载荷作用,虽然材料力学性能测试的技术近年来发展较快,但针对接近服役条件下的测试理论与方法的研究鲜有报道。目前,英、美和瑞士等国都有商业化的压痕测试仪器产品,所开展的压痕测试都是针对样品材料开展的单一压痕测试,而复合载荷下的纳米压痕测试理论与方法罕见报道。因此,针对材料在复合载荷下的纳米压痕测试研究越来越受到国内外学者的广泛关注。复合载荷下的纳米压痕测试,由于可以借助显微成像系统,对材料的力学行为进行原位观测,在材料力学测试、生物力学和生物医学等领域具有广泛的应用前景。所以,研究复合载荷压痕测试的基本理论与关键技术具有重要意义。同时,在复合载荷耦合和解耦、测试仪器误差校正等方面,还有待深入研究。本文面向国家重大需求,结合复合载荷下压痕测试方面的国内外进展与现存问题,开展了复合载荷预加载下纳米压痕装置设计分析和试验的基础研究。在此基础上,针对装置设计制造、检测控制、调试校准等理论与技术,展开了较为深入的研究;并利用自主研制的装置开展了典型材料微观力学性能的测试分析。论文主要内容如下:系统研究了拉伸、弯曲和压痕测试基本理论。在此基础上,推导了四点弯曲测试的挠度曲线方程。针对复合载荷加载的情况,建立了预拉伸-弯曲复合和预弯曲-拉伸复合加载理论模型,对弹性模量的计算公式提出了修正算法,分析了有无圆弧过渡对测试试样的表面应力分布影响。根据仿真结果得出的结论为:在设计试样时,增加圆弧过渡后,试样表面应力分布更平缓,可以有效地降低夹持端部的应力集中。开展了复合载荷预加载下纳米压痕装置的设计分析。着重研究了测试装置的机械结构功能模块设计和控制系统搭建等理论与技术问题,通过ANSYS软件对关键零部件进行静动态特性、整机静动态特性有限元仿真分析。仿真分析结果表明,所设计的装置基本满足要求。开展了复合载荷预加载下纳米压痕装置的性能测试试验。首先,对测试装置各模块单元中的力传感器和位移传感器进行了标定试验。其次,利用Q235钢、6061铝合金、黄铜等对拉伸、弯曲和压痕模块开展了重复性试验,将自主开发装置的试验曲线与商业化试验机的测试曲线进行对比。结果表明,测试曲线具有较好的一致性,各模块具有很好的测试精度和重复精度。对拉伸模块的试件夹持部分和机架变形部分提出了修正算法,利用Q235钢作为测试试件,开展了试验研究和校准修正。试验结果表明:弹性模量校正后测试误差为2.6%;对弯曲模块测试装置的机架柔度进行了修正,并开展了试验研究,试验测定6061铝合金和紫铜的弹性模量测试误差分别为4.78%和1.52%,验证了修正算法的可靠性。然后,利用玻氏压头对铝合金试件进行了不同最大压入载荷的试验,得出的结论为:压入载荷越大,弹性模量值相对减小,而硬度值变化不大。最后,对不同弯曲压头的接触半径开展了四点弯曲测试试验,试验结果表明,在相同弯曲载荷作用下,压头半径越大,弯曲载荷-挠度曲线的斜率越大,即试样的变形量越小。利用自制的拉-弯预载荷纳米压痕装置,针对铝合金、铸铁、Q235钢和骨骼等材料开展了典型应用研究。首先,针对6061铝合金和铸铁材料开展了拉伸预载荷下压痕测试试验、弯曲预载荷下压痕测试试验和拉伸-弯曲预载荷下压痕测试试验。其次对材料Q235钢开展了纯拉伸、纯弯曲及复合载荷下的金相组织试验。结合金相显微镜对Q235试件在拉伸、弯曲及其复合载荷作用下微观形貌的变化过程进行原位观测,发现在载荷的不同加载阶段,材料的微观组织结构的变化及裂纹的发展规律。最后针对生物材料骨骼开展了仿真分析和压痕测试试验。采用真实骨骼作为测试试件,开展了有无内部缺陷的骨骼纳米压痕测试试验,并利用高景深显微镜,观测到骨骼表面二维形貌和压痕深度的变化。试验结果表明:对于一定试样尺寸,当预置缺陷半径r越大时,硬度的绝对偏差受压痕深度影响较大,随压痕深度的增加,硬度的绝对偏差明显减小,表明试样内部缺陷在一定程度上影响其硬度值。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-12-01）
Taras,KAVETSKYY,Jaroslaw,BORC,Andrey,L,STEPANOV[9]（2016）在《~(60)Co γ射线辐照改性As_2S_3玻璃的纳米压痕试验（英文）》一文中研究指出采用纳米压痕技术对~(60)Coγ-射线辐照改性10年后As_2S_3玻璃的表面机械性能(即硬度和弹性模量)进行超纳硬度仪(UNHT)测试,压痕深度为200~1 600 nm。结果表明:经平均量子能1.25 Me V、累计剂量2.41 MGy的~(60)Coγ-射线辐照后,g-As_2S_3(g-表示玻璃态)的表面硬度和弹性模量与辐照前相比得以提高。对于g-As_2S_3表面机械性能的长期辐照诱导改性,具有辐照诱导氧化层的辐照样品与经过清洗和抛光处理除去氧化层的辐照样品相比,其实验数据显示宽分布特性。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2016年11期）
徐海龙[10]（2016）在《低温纳米压痕测试装置的设计分析与试验研究》一文中研究指出基于压入载荷-深度曲线进行数据分析处理的纳米压痕测试技术,具有获取材料微观力学性能信息丰富、试样制备简单、测量分辨力高等其它测试技术手段无可比拟的优势。由于材料的力学性能与其服役条件密切相关,采用常温条件下测得的材料力学性能参数去指导低温环境下材料或结构的设计、制造和使用,显然是不够科学的,而传统纳米压痕测试仪器尚不具备评定材料低温力学性能的能力。因此,开展低温纳米压痕测试技术的研究和测试装置的研制显得十分重要。本文结合当前材料力学性能测试背景,总结概括了纳米压痕测试技术与低温纳米压痕测试技术的国内外研究现状,并分析了当前低温纳米压痕测试研究所存在的问题。在此基础上,论文着重阐述了利用Oliver-Pharr分析法进行数据分析的分析流程,分析比较了压痕测试中常用精密驱动、精密检测方法以及低温制冷手段的优势和不足。结合上述工作,论文设计了一种可工作于真空中、能够实现100K~常温(293K)连续变温的压痕测试装置,建立了测试装置的虚拟样机模型,开展了关键机械元件和整机的静动态特性分析,验证了设计方案的可行性。论文通过对叁种低温变温方案的比对分析,指出了“整体真空-接触变温”方案的优势,研究了电气元件隔热问题的解决办法。在此基础上,论文开展了低温纳米压痕测试装置原型样机的集成与测试系统的搭建工作,进行了各类传感器的标定与测试装置机架柔度的校准等工作,并着重开展了精密压入单元的输出性能测试、测试系统的闭环控制特性和位移输出特性测试、变温压痕曲线的重复性测试等测试工作。测试结果表明:论文设计的精密压入单元具有较快的响应速度,测试系统具有压入载荷控制和压入深度控制两种模式的闭环控制,能够实现最大压入深度为20nm~30μm的压痕测试,校准后的压痕测试曲线与同条件下商业化压痕仪的压痕测试曲线吻合度高、测试结果重复性好,硬度和弹性模量的测试值仅偏离标准值1.42%和0.89%。论文还开展了真空室系统的抽气速度和自然漏气等情况的测试分析工作。通过开展隔热压杆的隔热性能测试、扩展载物台的降温和升温时间历程测试可知,所设计的隔热压杆结构能够满足低温纳米压痕测试的隔热要求,采用液氮制冷液降温时,扩展载物台与恒温器载物台保持着10K左右的温差,而升温时这一现象则不存在,扩展载物台所能达到的最低温度为87.3K。利用自制低温纳米压痕测试装置,本文研究了真空度的变化、试样粘结胶固化时间对测试结果的影响,并开展了熔融石英的低温变温压痕测试,实现了不同温度下熔融石英的硬度、弹性模量和压痕测试曲线的获取。试验结果表明,当真空度在10-1Pa~105Pa(1atm)变化时,可以忽略真空度的变化对压痕测试曲线和测试力学参数的影响;当温度在100K~293K变化时,随着温度的降低,熔融石英的压痕测试曲线表现出明显的规律性,即最大压入深度增加,接触刚度有所减小;试验测得293K和100K时熔融石英的弹性模量值、硬度值分别为60.36GPa、9.10GPa和49.75GPa、7.25GPa,均有随温度降低而减小的趋势。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-05-01）
纳米压痕试验论文开题报告范文
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
上颌埋伏尖牙阻生是常见的错颌畸形之一,影响口腔功能的建立与美观。以往对埋伏牙的正畸治疗过程的研究大多集中在临床正畸治疗方法上,对在牙齿移动过程中起决定性作用的牙周膜的生物力学机制还不够明确。同时,目前在临床正畸矫治中,针对不同位置形态的上颌埋伏尖牙也没有个性化的治疗方案。本文采用逆向工程建模、实验研究、本构模型构建、有限元仿真相结合的方法,为优化上颌埋伏尖牙的临床治疗提供理论依据。开展纳米压痕试验研究了牙周膜的材料模型,并基于此分析了不同形态、位置和方向的上颌埋伏尖牙在正畸力作用下的牙周组织应力响应。具体工作如下:(1)选取了上颌埋伏尖牙唇侧的左右两个案例和腭侧的左右两个案例的CT数据,通过MIMICS及CATIA逆向工程软件,建立了用于仿真所需叁维模型,为后续对不同形态、位置和方向的上颌埋伏尖牙进行临床牵引状态下的有限元仿真,提供模型支持。(2)基于纳米压痕实验对牙周膜的生物力学特性进行了探讨。采用同一中年男性的尖牙切片试样进行了叁组纳米压痕试验,获得了牙周膜加载、保载和卸载状态下的力和位移曲线。通过对卸载段的试验数据进行分析,发现牙周膜表现出明显的非线性超弹性材料特性,符合Ogden的叁阶超弹性模型;通过对保载段的试验数据进行分析,发现牙周膜在保载过程中具有明显的粘弹性材料属性,符合Zener粘弹性模型。(3)通过有限元仿真软件,对不同形态、位置和方向的上颌埋伏尖牙在临床牵引状态下的牙周组织应力响应进行对比分析。对比所建立的四组有限元模型的仿真结果发现:在正畸力的作用下,牙周膜内外表面均有应力变化,应力集中部分基本上位于统一区域,且其分布的范围也大体一致,即在牙周膜颊侧牙槽嵴顶区域;不论是唇侧还是腭侧的埋伏尖牙在正畸过程中受力大小均与左右两侧位置无关;不论是左侧还是右侧的埋伏尖牙,在仿真结果中显示唇侧埋伏尖牙比腭侧埋伏尖牙等效应力值小,可以承受的载荷大。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
纳米压痕试验论文参考文献
[1].张帆,胡维,郭翰群,胡大伟,盛谦.热处理后花岗岩纳米压痕试验研究[J].岩土力学.2018
[2].朱芸芸.基于纳米压痕试验的上颌埋伏尖牙正畸过程仿真[D].南京林业大学.2018
[3].于淼.高温微纳米压痕测试装置的设计研制与试验[D].吉林大学.2018
[4].陈亚军,郁佳琪,王付胜,王艾伦.仪器化纳米压痕试验标准对比研究[J].中国测试.2018
[5].郭翰群.高温热处理后花岗岩的纳米压痕试验研究[D].湖北工业大学.2017
[6].于洋.生物方解石微观力学性能的纳米压痕试验研究[D].吉林大学.2017
[7].周永臣.预应力温度梯度下原位纳米压痕测试装置的设计与试验研究[D].吉林大学.2017
[8].崔利娜.拉伸—弯曲预载荷下纳米压痕装置设计分析与试验研究[D].吉林大学.2016
[9].Taras,KAVETSKYY,Jaroslaw,BORC,Andrey,L,STEPANOV.~(60)Coγ射线辐照改性As_2S_3玻璃的纳米压痕试验（英文）[J].硅酸盐学报.2016
[10].徐海龙.低温纳米压痕测试装置的设计分析与试验研究[D].吉林大学.2016