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求解复合材料等效性能的混合均匀化方法

暨南大学学报（自然科学与医学版） 2004年第5期25卷 521-526页

作者：潘燕环暨南大学土木工程系广东广州510632

　考虑到层合板结构的多尺度特征,将均匀化方法与三维弹性子层板方法相结合,推导出一种新的方法,用以求解层合复合材料的等效刚度.该方法通过均匀化过程,将此三维刚度问题简化为二维问题,便于有限元网格划分及数据处理,提高计算效率.其... 详细信息

　考虑到层合板结构的多尺度特征,将均匀化方法与三维弹性子层板方法相结合,推导出一种新的方法,用以求解层合复合材料的等效刚度.该方法通过均匀化过程,将此三维刚度问题简化为二维问题,便于有限元网格划分及数据处理,提高计算效率.其潜在的优点是,可在二维规模上方便、准确地求得纤维方向含有周期性损伤时的损伤刚度.数值算例显示该方法具有较好的精度.

关键词：复合材料等效性能均匀化方法

动态载荷下单端桥基牙牙周膜应力的三维有限元分析

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中华口腔医学杂志 2009年第9期44卷 553-557页

作者：郭莹唐亮潘燕环暨南大学医学院口腔系广东广州510632 暨南大学理工学院力学与土木工程系

目的采用瞬间动态分析以Г56为基牙修复Г7缺失的单端桥修复前后的三维有限元模型，在不同部位加载下基牙牙周膜的应力状况及分布规律，以期寻求更接近咀嚼过程的生物力学数据。方法在动态载荷周期内对三维有限元模型施以250N平均骀力... 详细信息

目的采用瞬间动态分析以Г56为基牙修复Г7缺失的单端桥修复前后的三维有限元模型，在不同部位加载下基牙牙周膜的应力状况及分布规律，以期寻求更接近咀嚼过程的生物力学数据。方法在动态载荷周期内对三维有限元模型施以250N平均骀力作为不同加载部位和方向的动态载荷，应用ANSYS软件计算基牙牙周膜在动态载荷下的应力，绘制牙周膜的应力-时间曲线。结果基牙牙周膜的应力随着加载、卸载时间的积累逐渐加大，斜向加载时达到1个动态载荷周期的应力峰值（例如修复后载荷作用于Г567，0.260s时Г5牙周膜的von Mises应力值为7.936MPa）；修复后的最大应力多位于近缺隙侧基牙的牙周膜上[例如修复后载荷作用于Г567，0.260s时Г6牙周膜的von Mises应力值为18.483MPa，远高于Г5牙周膜的von Mises应力值（7.936MPa）]；修复前后基牙牙周膜在1个动态载荷周期中主要表现为压应力明显高于拉应力，但随着修复后承受载荷牙齿数目的减少，Г5牙周膜的近中颈缘则产生相反的结果，呈现出显著的拉应力；观察连续3个动态载荷周期后发现，后一个周期基牙牙周膜的应力值均比前一个周期有所增加，但应力值的增长并不明显。结论在下颌后牙单端桥的咀嚼运动中，侧向骀力对基牙牙周健康影响最大；修复后对近缺隙侧基牙的牙周组织条件要求更高；连续多个动态载荷周期加载下牙周膜形成的应力积累不会对牙周膜造成损害，修复第二磨牙缺失的双基牙单端桥设计是可行的。

关键词：义齿局部固定有限元分析牙周膜动力分析

动态载荷下下前牙固定桥基牙牙周膜的三维有限元法分析

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华西口腔医学杂志 2007年第6期25卷 591-594页

作者：马达唐亮潘燕环中山大学光华口腔医学研究所修复科广东广州510060 暨南大学医学院口腔系暨南大学理工学院力学与土木工程系广东广州510632

目的用三维有限元法分析动态载荷下下前牙固定桥修复前、后基牙牙周膜的应力和应变分布规律。方法对有限元模型进行动态垂直、斜向加载,计算基牙牙周膜的应力和应变值,绘出牙周膜的应力分布图及牙周膜的应力-时间曲线。结果动态载荷下,... 详细信息

目的用三维有限元法分析动态载荷下下前牙固定桥修复前、后基牙牙周膜的应力和应变分布规律。方法对有限元模型进行动态垂直、斜向加载,计算基牙牙周膜的应力和应变值,绘出牙周膜的应力分布图及牙周膜的应力-时间曲线。结果动态载荷下,下前牙固定桥修复前、后基牙牙周膜的应力和应变分布趋势与静态载荷基本相同,但其大小明显降低,变化率为60%～75%。牙周膜的应力分布及大小具有时间依赖性,一个咀嚼周期结束后,牙周膜有残余应力存在。斜向冲击载荷时,牙周膜应力下降直至消失的时间比垂直向冲击载荷短。结论动态载荷下,下前牙固定桥修复前、后基牙牙周膜的应力和应变值明显降低。在一个咀嚼周期中,牙周膜的应力分布和大小具有时间依赖性,一个咀嚼周期结束时,牙周膜有残余应力存在。残余应力的大小与加载量及加载方向有关。加载方向是影响牙周膜应力分布、应力累积和应力释放的重要因素。

关键词：固定桥牙周膜三维有限元法动力分析应力应变

静态载荷下下前牙双端固定桥基牙牙周膜应力的三维有限元法分析

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暨南大学学报（自然科学与医学版） 2006年第4期27卷 586-587,590-591页

作者：马达唐亮潘燕环中山大学光华口腔医学院广东广州510060 暨南大学医学院口腔系广东广州510632 暨南大学理工学院土木工程系广东广州510632

目的:用三维有限元法分析静态载荷下,下颌前牙固定桥基牙牙周膜的应力和应变分布规律,为固定桥的设计和制作提供理论依据。方法:建立下颌前牙双端固定桥及其支持组织的三维有限元模型并进行静态条件下的垂直及斜向加载,计算基牙牙周膜... 详细信息

目的:用三维有限元法分析静态载荷下,下颌前牙固定桥基牙牙周膜的应力和应变分布规律,为固定桥的设计和制作提供理论依据。方法:建立下颌前牙双端固定桥及其支持组织的三维有限元模型并进行静态条件下的垂直及斜向加载,计算基牙牙周膜的应力和应变值,绘出牙周膜的应力分布图。结果:固定桥修复前,垂直载荷下,基牙牙周膜的应力以压应力为主,应力集中在根尖;斜向载荷下,基牙牙周膜的应力主要是拉应力和压应力,应力集中在唇、舌颈缘;固定桥修复后,基牙牙周膜的应力和应变分布规律与修复前相似,但最大应力、应变值都明显增大;牙周膜内表面的应力大于牙周膜外表面;垂直载荷时,牙周膜内、外表面的应力差异更为显著。结论:固定桥的修复基本没有改变基牙牙周膜的应力和应变分布规律,但使上述值明显增大。牙周膜具有明显的应力缓冲作用,垂直载荷作用下的应力缓冲作用比斜向载荷作用下明显。

关键词：牙周膜静态载荷垂直载荷斜向载荷

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用子模型方法进行牙周膜应力分析

实用口腔医学杂志 2005年第4期21卷 445-447页

作者：潘燕环唐亮马达广东暨南大学土木工程系 510637 暨南大学口腔医学系广州中山大学光华口腔医学院

目的:提高对下颌切牙牙周膜的应力集中区域进行应力分析的精度。方法:在包括牙齿、牙周膜及牙槽骨的整体有限元应力分析的基础上,以垂直载荷作用为例,采用子模型方法在应力敏感区域建立子模型,通过切割边界引入整体模型的计算位移作为... 详细信息

目的:提高对下颌切牙牙周膜的应力集中区域进行应力分析的精度。方法:在包括牙齿、牙周膜及牙槽骨的整体有限元应力分析的基础上,以垂直载荷作用为例,采用子模型方法在应力敏感区域建立子模型,通过切割边界引入整体模型的计算位移作为位移约束边界,进一步分析牙周膜局部的应力分布情况。结果:与整体模型分析相比,子模型方法得到的应力分布规律相同,但在数值上更为准确。结论:该方法局部细化了网格,可得到应力集中区域较好的计算精度。

关键词：牙周膜子模型应力分析有限元法

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正弦波纹扁球壳的非线性强迫振动

力学季刊 2006年第2期27卷 175-183页

作者：王璠刘人怀潘燕环暨南大学应用力学研究所广州510632

波纹壳是传感器弹性元件的一类重要形式,也是精密仪器仪表弹性元件中的一类重要形式。由于波纹壳形状复杂、参数众多、厚度薄,对其进行非线性分析非常重要同时也是十分困难的。本文考虑一种在传感器弹性元件中有重要应用价值的正弦波纹... 详细信息

波纹壳是传感器弹性元件的一类重要形式,也是精密仪器仪表弹性元件中的一类重要形式。由于波纹壳形状复杂、参数众多、厚度薄,对其进行非线性分析非常重要同时也是十分困难的。本文考虑一种在传感器弹性元件中有重要应用价值的正弦波纹浅球壳体,将这种壳体视为结构上的圆柱正交异性扁球壳,根据Andryewa的思想,分别得到了正弦波纹壳径向、环向在拉伸、弯曲下的等价的四个各向异性参数;建立了正弦波纹扁球壳的非线性强迫振动微分方程;得到了正弦波纹扁球壳非线性强迫振动的共振周期解及幅频特性曲线。

关键词：正弦波纹扁球壳非线性强迫振动共振周期解

下颌后牙单端桥及其支持组织修复前后有限元模型建立

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暨南大学学报（自然科学与医学版） 2009年第6期30卷 649-652页

作者：唐亮郭莹潘燕环暨南大学医学院口腔系广东广州510632 首都医科大学附属北京佑安医院口腔科北京100069 暨南大学理工学院土木工程系广东广州510632

目的:建立下颌后牙单端固定桥及其支持组织修复前后的三维有限元模型。方法:以人类正常牙列完整的下颌骨标本为建模基础,采用CT扫描技术,利用AutoCAD与ANSYS软件建立左侧下颌后牙单端固定桥及其支持组织修复前后的几何模型和三维有限元... 详细信息

目的:建立下颌后牙单端固定桥及其支持组织修复前后的三维有限元模型。方法:以人类正常牙列完整的下颌骨标本为建模基础,采用CT扫描技术,利用AutoCAD与ANSYS软件建立左侧下颌后牙单端固定桥及其支持组织修复前后的几何模型和三维有限元模型。结果:构建的下颌后牙单端固定桥修复前后的几何模型接近中国人牙齿的实际尺寸。修复前、后牙体、牙周膜及牙槽骨的三维有限元模型分别划分为142 640个节点、101 938个单元和168 756个节点、119 499个单元。结论:采用CT扫描技术,结合AutoCAD与ANSYS软件所建模型结构层次清晰、单元划分精细,具有良好的形态相似性和还原性,能够满足模拟加载的需要。

关键词：单端桥有限元下颌后牙支持组织

下颌前牙固定桥基牙及其支持组织的三维有限元模型的建立

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暨南大学学报（自然科学与医学版） 2005年第6期26卷 756-759,765页

作者：唐亮马达潘燕环暨南大学医学院口腔系广东广州510632 中山大学光华口腔医学院广东广州510060 暨南大学理工学院土木工程系广东广州510632

目的:建立下颌前牙双端固定桥的三维有限元模型,为分析下颌前牙固定桥的生物力学特征提供数字模型。方法:采用正常人的下颌骨标本,进行CT断层扫描得到包含下颌前牙的35幅图像,通过计算机图形转换软件和3D建模软件获取图像的边界信息,应... 详细信息

目的:建立下颌前牙双端固定桥的三维有限元模型,为分析下颌前牙固定桥的生物力学特征提供数字模型。方法:采用正常人的下颌骨标本,进行CT断层扫描得到包含下颌前牙的35幅图像,通过计算机图形转换软件和3D建模软件获取图像的边界信息,应用ANSYS有限元建模模块处理,建立了包括牙齿、牙周膜和牙槽骨固定桥修复前及修复后的几何模型和三维有限元模型。结果:固定桥修复后,有限元模型包括牙体、牙槽骨、牙周膜在内共41 648个节点,27 269个单元。结论:CT辅助有限元建模技术能精确建立下颌前牙及其支持组织的三维有限元模型。

关键词：有限元模型 CT断层扫描下颌前牙支持组织

下颌后牙双端种植桥及其支持组织修复前后三维有限元模型的建立

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中国组织工程研究与临床康复 2011年第43期15卷 7994-7997页

作者：马莉莎唐亮潘燕环南方医科大学珠江医院口腔科广东省广州市510240 暨南大学医学院口腔系广东省广州市510632 暨南大学理工学院应用力学研究所广东省广州市510632

背景:三维有限元分析法是研究种植桥及其周围骨组织力学分布规律的重要手段,其精度受控于模型的准确及对真实状态的模拟。目的:建立下颌后牙双端种植桥及其支持组织修复前后的三维有限元模型。方法:利用Pro/E建模软件与CT结合,建立部分... 详细信息

背景:三维有限元分析法是研究种植桥及其周围骨组织力学分布规律的重要手段,其精度受控于模型的准确及对真实状态的模拟。目的:建立下颌后牙双端种植桥及其支持组织修复前后的三维有限元模型。方法:利用Pro/E建模软件与CT结合,建立部分下颌骨、牙冠以及种植体的三维实体模型,通过无缝接口功能导入有限元软件中,最终分别建立双端种植桥修复前后的有限元模型。结果与结论:采用CT扫描技术、Pro/E与ANSYS软件相结合所建立的下颌种植桥及其支持组织修复前后模型切实可行,具有高度的几何相似性和力学相似性,可满足模拟加载的需要。

关键词：双端桥种植体骨界面支持组织三维有限元法