全瓷冠修复材料的疲劳可靠性分析

摘要

工业生产中,材料或结构的疲劳损坏是其主要失效形式,因此材料或结构的疲劳强度和疲劳寿命是其强度和可靠性研究的主要内容之一。在医学上,牙齿的缺损和损失的治疗手段,至今仍然是以各种天然材料和人工材料去恢复被破坏部分的形态和功能。在牙科修复材料的应用中,陶瓷因其良好的性能而占有很重要的地位。因此,陶瓷材料的疲劳特性是一个需要重新认识并认真研究的课题。本文研究的目的在于运用疲劳可靠性的理论和方法,建立牙科陶瓷疲劳可靠性性能评价的方法体系。
　　 本文对医学上常用的牙科修复材料Shofu长石质陶瓷进行疲劳可靠性研究。根据赫兹接触理论来描述和模拟修复体在口腔内的受力情况。通过对材料进行赫兹接触疲劳试验得到不同载荷下的寿命,根据赫兹接触理论计算出不同应力下的寿命。利用最小二乘法原理拟合Shofu长石质陶瓷材料的中值应力-寿命曲线,即S-N曲线。对同一应力水平下的疲劳寿命进行正态性检验,证明了修复体的疲劳寿命服从对数正态分布,在此基础上计算了不同可靠度的P-S-N曲线。应用文中的数值计算方法可以计算Shofu长石质陶瓷在任意可靠度下的P-S-N曲线估计方程,对Shofu长石质陶瓷使用P-S-N曲线估计方程可以直接计算任意可靠度下不同应力的疲劳寿命,对修复体制定设计规范和安全寿命评估提供了理论计算基础。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 本文工程背景介绍

1.2 疲劳可靠性问题研究概况

1.3 概率疲劳的历史发展

1.4 陶瓷材料疲劳研究概况

1.5 本课题研究的目的和意义

1.6 本文主要研究问题

第二章 概率疲劳的统计基础

2.1 概率统计基本概念

2.1.1 母体、个体和子样

2.1.2 事件

2.1.3 随机变量

2.1.4 随机变量的数学特征

2.1.5 统计量

2.2 可靠性中常用的分布函数

2.2.1 正态分布

2.2.2 标准正态分布

2.2.3 对数正态分布

2.2.4 威布尔分布

2.2.5 极值Ⅰ型分布

2.3 本章小结

第三章 疲劳可靠性试验的基本原理和方法

3.1 疲劳可靠性的基本概念

3.1.1 可靠性、可靠度以及置信度

3.1.2 正态分布的可靠度和破坏率

3.2 材料的S-N曲线

3.2.1 S-N曲线的意义和表达式

3.2.2 S-N曲线的测定

3.2.3 P-S-N曲线

3.3 单侧容限系数法

3.4 本章小结

第四章 全瓷冠修复材料的赫兹接触疲劳研究

4.1 赫兹接触疲劳实验法

4.2 赫兹接触与球压法

4.2.1 赫兹接触的应力分析和均强度准则

4.2.2 临界问题与局部强度

4.3 shofu长石质陶瓷的赫兹接触疲劳研究

4.4 本章小结

第五章 全瓷冠修复材料的疲劳可靠性分析

5.1 Shofu长石质陶瓷的S-N曲线

5.2 Shofu长石质陶瓷的疲劳寿命概率分布检验

5.3 Shofu长石质陶瓷的P-S-N曲线

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

致谢

参考文献