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| 自然界存在着很多有着优良力学性能的生物复合材料，人体骨骼就是其中一种，骨骼通过优良的复合与构造,使其具有很高的强度、刚度以及韧性，在骨骼内部、端部广泛的分布着松质骨。松质骨具有骨小梁的微观结构，使得骨整体具有着良好的吸能特性。本文采用均匀化方法，对其中吸能特性良好的蜂窝模型进行均匀化处理，计算其模型的相关基本常数，了解其结构相应的性能。随着科学技术的发展，人们已经不满足材料的单纯轻质化，更加关注的是材料某几种优良性能的结合，本文所研究的多孔介质，六边形胞体结构可以承受轴向力、弯矩和剪力，可以作为用于复合材料层合板中，以吸能层作为单独一层存在，大大提高层合板的机械性能。本文对松质骨的压电特性进行了定量的研究。对松质骨细观模型进行简化，得到四种简化模型，确定相关参数和荷载波形对四种模型进行压电分析，采用数值方法对模型单胞的力电分析，对四个胞体模型在冲击波荷载作用下产生的位移、应力应变、电位、电场、电流密度，电位移场的变化进行相应探讨，对冲击波治疗骨质疏松症得到相关的理论依据，并揭示其治疗机理。通过研究松质骨力—电性质可以明确应力波对骨质疏松症、骨不连及其他骨科疾病的治疗产生的积极作用。工程中使用的吸能元件一般是复合材料管，复合材料具有重量轻、强度高、刚度好、输送液体阻力小、清洁卫生、成本低等优点，广泛应用在城市给水、污水排放等工程。与模型三的结构具有相似性，本文模拟哈佛式管制备了一批玻璃纤维/聚酯树脂基体复合材料管件，研究其铺层方式、端部引发方式对管件吸能效果的影响，以及复合材料层合壳体结构压溃的过程和机理。实验采用冲击荷载，对该批次的圆柱壳进行冲击实验研究，发现铺层60°的管件的比吸能优于其他铺层结构，各种引发方式，无论是内、外倒角还是尖角型和圆角型，都能达到降低初始峰值的作用，对被保护物件起到很好的缓冲吸能作用，同时通过实验，对骨内“哈佛式”结构吸能特性，结构特点有更深一步的了解。 |
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