| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-27页 |
| 1.1 选题背景与研究意义 | 第13-16页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第16-23页 |
| 1.2.1 皮质骨拉伸力学性能研究 | 第16-17页 |
| 1.2.2 皮质骨压缩力学性能研究 | 第17-18页 |
| 1.2.3 皮质骨弯曲力学性能研究 | 第18-19页 |
| 1.2.4 皮质骨扭转力学性能研究 | 第19-21页 |
| 1.2.5 皮质骨微纳米压痕响应特性的研究 | 第21-23页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第23-27页 |
| 第2章 皮质骨力学模型与生物构成 | 第27-43页 |
| 2.1 骨基本结构组成及力学特性 | 第27-31页 |
| 2.1.1 皮质骨层级结构 | 第27-30页 |
| 2.1.2 皮质骨基本力学特性 | 第30-31页 |
| 2.2 皮质骨力学模型 | 第31-39页 |
| 2.2.1 宏观力学模型的建立 | 第31-36页 |
| 2.2.2 微观力学模型的建立 | 第36-39页 |
| 2.2.2.1 矿化的胶原纤维分子几何模型 | 第36-37页 |
| 2.2.2.2 矿化的胶原纤维分子力学模型 | 第37-39页 |
| 2.3 复合载荷力学模型 | 第39-41页 |
| 2.4 皮质骨力学性能多尺度研究内容 | 第41-42页 |
| 2.5 本章小结 | 第42-43页 |
| 第3章 不同载荷模式下皮质骨材料宏观力学响应研究 | 第43-77页 |
| 3.1 试验系统的组成 | 第43-47页 |
| 3.1.1 力学加载模块 | 第44页 |
| 3.1.2 原位观测模块 | 第44-47页 |
| 3.1.2.1 三维数字散斑应变测量分析单元 | 第45-46页 |
| 3.1.2.2 场发射扫描电子显微镜 | 第46-47页 |
| 3.2 试件制备与试验方法 | 第47-49页 |
| 3.2.1 试件制备 | 第47-48页 |
| 3.2.2 试验方法 | 第48-49页 |
| 3.2.3 试验载荷 | 第49页 |
| 3.3 皮质骨材料不同载荷下的力学响应 | 第49-69页 |
| 3.3.1 单一载荷力学性能 | 第49-62页 |
| 3.3.1.1 压缩力学性能 | 第49-53页 |
| 3.3.1.2 弯曲力学性能 | 第53-57页 |
| 3.3.1.3 扭转力学性能 | 第57-62页 |
| 3.3.2 复合载荷力学性能 | 第62-69页 |
| 3.3.2.1 压缩-弯曲力学性能 | 第62-66页 |
| 3.3.2.2 压缩-扭转力学性能 | 第66-69页 |
| 3.4 压缩载荷对复合载荷力学性能的影响 | 第69-74页 |
| 3.4.1 预压缩载荷对抗弯强度的影响 | 第69-71页 |
| 3.4.2 预压缩载荷对抗扭强度的影响 | 第71-74页 |
| 3.5 本章小结 | 第74-77页 |
| 第4章 皮质骨材料微观变形机理的压痕响应研究 | 第77-111页 |
| 4.1 试件制备 | 第77-81页 |
| 4.1.1 皮质骨试件制备 | 第77-78页 |
| 4.1.2 皮质骨材料单一组分试件制备 | 第78-79页 |
| 4.1.3 皮质骨试件脱水方法 | 第79-80页 |
| 4.1.4 关节软骨试件制备 | 第80-81页 |
| 4.2 测试装置与试验方法 | 第81-84页 |
| 4.2.1 微纳米压痕测试装置 | 第81-82页 |
| 4.2.2 多角度压痕响应测试方法 | 第82-84页 |
| 4.2.2.1 外环骨板压痕响应测试方法 | 第82页 |
| 4.2.2.2 不同含水量压痕响应测试方法 | 第82页 |
| 4.2.2.3 不同尖锐度压痕响应测试方法 | 第82-84页 |
| 4.2.2.4 关节软骨压痕响应测试方法 | 第84页 |
| 4.3 外环骨板微观力学响应 | 第84-87页 |
| 4.3.1 外环骨板的微观结构形貌与力学特性 | 第84-86页 |
| 4.3.2 外环骨板微观力学响应机理 | 第86-87页 |
| 4.4 水分对皮质骨材料微观力学响应的影响 | 第87-98页 |
| 4.4.1 不同含水量下皮质骨材料的微观力学响应 | 第87-91页 |
| 4.4.1.1 不同含水量下骨材料OG的力学响应 | 第87-89页 |
| 4.4.1.2 不同含水量下骨材料DP的力学响应 | 第89-91页 |
| 4.4.2 水分对骨材料力学性能影响的微观机理 | 第91-98页 |
| 4.4.2.1 不同组分含水量的变化规律 | 第94-96页 |
| 4.4.2.2 有机组分对骨材料力学性能的影响规律 | 第96页 |
| 4.4.2.3 微观结构对骨材料力学性能的影响规律 | 第96-98页 |
| 4.5 不同接触尖锐度下的皮质骨材料微观力学响应 | 第98-105页 |
| 4.5.1 不同尖锐度下皮质骨材料的力学响应 | 第98-100页 |
| 4.5.2 皮质骨材料钝锐转化规律及微观机理 | 第100-105页 |
| 4.6 关节软骨微观力学响应与破坏机理 | 第105-110页 |
| 4.6.1 微颗粒参与关节软骨作用的原理 | 第105-106页 |
| 4.6.2 微颗粒作用下关节软骨微观力学响应 | 第106-107页 |
| 4.6.3 微颗粒对关节软骨作用的影响规律 | 第107-110页 |
| 4.7 本章小结 | 第110-111页 |
| 第5章 皮质骨分子层级组分变形机制仿真研究 | 第111-129页 |
| 5.1 有限元方法 | 第111页 |
| 5.2 矿化的胶原纤维分子仿真模型的建立 | 第111-113页 |
| 5.3 表观弹性模量计算方法 | 第113-114页 |
| 5.4 两相组分表观弹性模量的仿真结果 | 第114-119页 |
| 5.4.1 基于胶原纤维弹性模量的变化 | 第114-115页 |
| 5.4.2 基于羟基磷灰石弹性模量的变化 | 第115-117页 |
| 5.4.3 基于羟基磷灰石间距的变化 | 第117-118页 |
| 5.4.4 基于羟基磷灰石长度的变化 | 第118-119页 |
| 5.5 两相组分表观弹性模量的影响因素分析 | 第119-128页 |
| 5.5.1 水分的影响 | 第123-126页 |
| 5.5.1.1 水分对胶原纤维的影响 | 第123-125页 |
| 5.5.1.2 水分对矿物微晶的影响 | 第125-126页 |
| 5.5.2 体积分数的影响 | 第126-128页 |
| 5.6 本章小结 | 第128-129页 |
| 第6章 结论与展望 | 第129-133页 |
| 6.1 结论 | 第129-131页 |
| 6.2 展望 | 第131-133页 |
| 参考文献 | 第133-147页 |
| 作者攻读学位期间的主要研究成果 | 第147-151页 |
| 一、作者简介 | 第147页 |
| 二、主要研究成果 | 第147-151页 |
| 致谢 | 第151页 |