氧化锆强化氧化铝微观结构的断裂模拟
摘要：使用有限元方法建立了一个二维模型，模拟了氧化铝-10体积％氧化锆的显微结构的断裂和疲劳行为。模型中使用了双线性、与时间无关的粘聚力区法来描述颗粒边界的断裂行为。模拟条件与人工髋关节头和杯之间的接触相似。确定了由于颗粒之间热膨胀系数不匹配而产生的残余应力。然后，通过含有残余应力的模型研究了微空洞和接触应力大小的影响。为了模拟疲劳行为，对模型施加了循环加载。结果显示，随着接触应力大小或疲劳循环次数的增加，裂纹密度逐渐增加。还发现，微空洞会导致裂纹密度增加速率的增加。该方法可用于预测陶瓷植入物的寿命。此研究方法在未来几年在健康问题方面可能会有社会影响。该方法要求提供显微结构图像。
作者：Kyungmok Kim (Same), Jean Geringer (Cis-Ensmse, Lgf-Ensmse, Stbio-Ensmse, Ifresis-Ensmse), Bernard Forest (Cis-Ensmse, Ifresis-Ensmse, Lcg-Ensmse, Db2m-Ensmse)
论文ID：1311.7365
分类：Medical Physics
分类简称：physics.med-ph
提交时间：2013-12-02