| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第11-27页 |
| 1.1 研究背景 | 第11页 |
| 1.2 骨的组成和骨的多级结构 | 第11-13页 |
| 1.3 骨的基本力学性质研究 | 第13-18页 |
| 1.3.1 骨基本力学性质的实验研究 | 第13-15页 |
| 1.3.2 骨基本力学性质的理论研究 | 第15-18页 |
| 1.4 骨的断裂力学性质及增韧机理 | 第18-21页 |
| 1.5 本文的研究方法 | 第21-24页 |
| 1.6 本文的主要研究内容及取得的成果 | 第24-27页 |
| 2 骨的实验研究 | 第27-41页 |
| 2.1 引言 | 第27页 |
| 2.2 主要实验仪器介绍 | 第27-29页 |
| 2.2.1 MTS858电液伺服动静万能试验机 | 第27页 |
| 2.2.2 CETR-APEX纳米压痕仪 | 第27-28页 |
| 2.2.3 TESCAN VEGA II LMU扫描电子显微镜 | 第28-29页 |
| 2.3 四点弯曲实验 | 第29-30页 |
| 2.3.1 实验准备 | 第29-30页 |
| 2.3.2 实验结果与讨论 | 第30页 |
| 2.4 紧凑拉伸实验 | 第30-34页 |
| 2.4.1 实验准备 | 第30-33页 |
| 2.4.2 实验结果与讨论 | 第33-34页 |
| 2.5 观察实验 | 第34-37页 |
| 2.5.1 实验准备 | 第34页 |
| 2.5.2 实验结果与讨论 | 第34-37页 |
| 2.6 纳米压痕实验 | 第37-39页 |
| 2.6.1 实验准备 | 第37页 |
| 2.6.2 实验结果与讨论 | 第37-39页 |
| 2.7 本章小结 | 第39-41页 |
| 3 骨各向异性断裂的分形分析 | 第41-51页 |
| 3.1 引言 | 第41页 |
| 3.2 分形断裂力学的简单介绍 | 第41-42页 |
| 3.3 骨沿三个不同方向断裂时的裂纹偏转分形模型 | 第42-46页 |
| 3.3.1 骨沿三个不同方向断裂时的断面分析 | 第42-45页 |
| 3.3.2 骨三个方向的裂纹偏转分形模型 | 第45-46页 |
| 3.4 裂纹分叉的分形模型 | 第46-48页 |
| 3.5 系带桥联的分形模型 | 第48-50页 |
| 3.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 4 骨各向异性断面的分形维数和纹理特征参数 | 第51-59页 |
| 4.1 引言 | 第51页 |
| 4.2 原理及方法 | 第51-54页 |
| 4.2.1 断面分形维数测量方法 | 第51-52页 |
| 4.2.2 空间灰度共生矩阵与断面纹理分析原理 | 第52-54页 |
| 4.3 计算与讨论 | 第54-57页 |
| 4.3.1 断面分形维数的计算与讨论 | 第54-56页 |
| 4.3.2 断面纹理的灰度共生矩阵分析与讨论 | 第56-57页 |
| 4.4 本章小结 | 第57-59页 |
| 5 密质骨应力场及裂纹扩展的有限元分析 | 第59-69页 |
| 5.1 引言 | 第59页 |
| 5.2 密质骨中应力的多尺度有限元分析 | 第59-63页 |
| 5.2.1 多尺度有限元方法的原理 | 第59-60页 |
| 5.2.2 骨的多尺度模型 | 第60-62页 |
| 5.2.3 分析结果 | 第62-63页 |
| 5.3 骨中裂纹的扩展有限元分析 | 第63-68页 |
| 5.3.1 扩展有限元方法的介绍 | 第63-64页 |
| 5.3.2 骨的扩展有限元模型的建立 | 第64页 |
| 5.3.3 黏合线对哈弗氏管边缘处裂纹扩展规律的影响 | 第64-66页 |
| 5.3.4 黏合线对骨间质处裂纹扩展的影响 | 第66-68页 |
| 5.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 6 骨细胞腔隙微结构与骨裂纹的关系 | 第69-77页 |
| 6.1 引言 | 第69页 |
| 6.2 渐进失效分析方法的介绍 | 第69-70页 |
| 6.3 扫描电镜观察结果 | 第70-71页 |
| 6.4 数值模型的分析 | 第71-73页 |
| 6.5 结果分析与讨论 | 第73-76页 |
| 6.6 本章小结 | 第76-77页 |
| 7 密质骨弹性模量的多尺度分析 | 第77-85页 |
| 7.1 引言 | 第77-78页 |
| 7.2 基于M-T方法分步计算复合材料有效性能的原理 | 第78-79页 |
| 7.2.1 M-T方法计算单一夹杂的复合材料有效弹性模量 | 第78-79页 |
| 7.2.2 分步计算多夹杂复合材料的有效弹性模量 | 第79页 |
| 7.3 骨单元单个骨板的有效弹性模量的计算 | 第79-84页 |
| 7.4 本章小结 | 第84-85页 |
| 8 骨的纤维绕孔微结构及仿生研究 | 第85-91页 |
| 8.1 引言 | 第85页 |
| 8.2 扫描电镜观察结果 | 第85-86页 |
| 8.3 弹性力学分析圆孔周围的应力分布 | 第86-87页 |
| 8.4 有限元分析 | 第87-89页 |
| 8.5 仿生纤维绕孔复合材料的制备和测试 | 第89-90页 |
| 8.6 本章小结 | 第90-91页 |
| 9 骨的层状微结构的仿生研究 | 第91-97页 |
| 9.1 引言 | 第91页 |
| 9.2 扫描电镜的观察结果 | 第91页 |
| 9.3 仿生层状纤维-陶瓷复合材料的制备和测试 | 第91-92页 |
| 9.4 结果分析与讨论 | 第92-95页 |
| 9.5 本章小结 | 第95-97页 |
| 10 结论及展望 | 第97-101页 |
| 10.1 全文总结 | 第97-99页 |
| 10.2 展望 | 第99-101页 |
| 致谢 | 第101-103页 |
| 参考文献 | 第103-111页 |
| 附录 | 第111-113页 |
| A. 各向同性基体中的Eshelby张量 | 第111页 |
| B. 横观各向同性基体中的Eshelby张量 | 第111-112页 |
| C. 作者在攻读博士学位期间发表的论文 | 第112-113页 |
| D. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第113页 |
