纤维增强复合材料桥联增韧模型

提出一个纤维增韧模型和一个桥联本构函数，考虑到界面滑移和分离特性，运用建立在纤维强度
基础上的韦布尔分布来模拟有效的桥联裂纹长度.当桥联载荷、总体外载荷、桥联应力和桥联应力强度因
子之间的关系联合求解时，描述了一个完全的桥联轮廓.对纤维增强复合材料作数值计算，结果表明，计
算值和现有实验值吻合得较好.建立在数值结果基础上，提出一个有限元法，通过比较半裂纹展开位移，
证实提出的模型和函数对模拟桥联律是有效的.     

纤维增强复合材料的界面分离准则

考虑泊松效应和分离界面上摩擦应力的作用，建立了描述界面弹性应力传递的摩擦桥联理论模型，获得了纤维和基体的所有应力解.基于界面分离过程的能量平衡，获得了分离能释放率的表达式.通过引入一个界面分离准则，给出了求解临界分离长度的方法，获得了临界分离应力和桥联本构关系的表达式.对纤维增强复合材料SiC/Ti-6Al-4V作数值计算，结果表明建立的模型比剪滞模型更准确.     

人工髋关节假体柄形状设计

在人工髋关节假体柄承受压力作用下，假设股骨和假体柄为完全结合的同心圆柱体，建立了一个相对完善的界面应力传递理论模型，获得了界面剪切应力和径向应力随轴向位置变化的分布.界面最大的剪应力发生在z=0处,即股骨颈的截面上.随着z的增大,界面剪应力呈幂指数减小.重要的是使得股骨假体柄与股骨之间界面应力在假体柄轴向上沿长度保持为一定常数且与施加于假体柄z=0处的压力相平衡,这样就不会出现股骨局部应力集中和假体柄下沉的现象.假设0相似文献   

纤维拔出时Coulomb摩擦界面应力传递

假设纤维/基体界面分离区域内的摩擦剪切应力遵循Coulomb摩擦律，包括泊松效应的影响，建立了纤维拔出时的摩擦界面应力传递模型，获得了包含摩擦滑移和由纤维/基体热失配引起的法向残余热应力效应的纤维轴向应力和界面剪切应力的表达式.对纤维增强复合材料SCS-6/Ti-6Al-4V作参数化的数值计算，且和有限元结果进行比较.结果表明，随纤维轴向位置的增加，纤维轴向应力和界面剪切应力均减小；法向残余热应力、高纤维体积分数和短纤维延缓纤维失效.     

骨水泥假体柄与股骨界面应力传递简化模型

将股骨、骨水泥和假体柄看成为线弹性和各项同性材料结合的同心圆锥体,建立包含热效应时的轴对称界面应力传递简化模型.在骨水泥、假体柄承受压缩应力的状态下,应用弹性力学的基本方程,获得了假体柄、骨水泥、股骨轴向应力以及界面剪切应力随轴向位置的分布.界面失效是假体柄、骨水泥、骨结构承载的主要失效形式.热残余温差的存在,加速了假体柄、骨水泥和股骨界面的失效和假体柄的松动,加剧了股骨应力遮盖效应,这主要是骨水泥具有较高的热膨胀系数所致.由于Ti-6Al-4V（钛合金）材料的弹性模量和热膨胀系数比钴铬合金小,在一定程度上缓和了界面和股骨的失效,这和临床所见一致.