吸湿影响：牙齿充填材料的三维损伤数值分析

"吸湿作用对牙齿充填材料的损伤数值分析 樊建平，朱水文" 本文探讨了吸湿作用对牙齿充填材料，尤其是羟基磷灰石颗粒增强Bis-GMA/TEGDMA聚合物(HA/Bis-GMA/TEGDMA)造成的损害。研究人员通过构建三维有限元单胞模型来模拟这一过程，同时考虑了界面脱胶损伤效应。他们设计了三种不同的单胞模型，以研究不同颗粒含量、粘结强度和吸湿率对界面脱胶损伤的影响，同时也关注了应力分布和应力传递方式。 在分析过程中，作者比较了考虑损伤和不考虑损伤的模型预测的Bis-GMA/TEGDMA复合材料的杨氏模量和断裂强度。结果表明，考虑到界面脱胶损伤的模型与现有的实验数据更为一致。此外，他们还对比了应力传递的屏蔽效应，并将FCC单胞模型扩展，用以预测承受三点弯曲测试的临界载荷。 文章指出，虽然有机聚合物因无毒无害、快速聚合反应以及与天然牙的良好粘结性而被广泛用于牙齿修复，但其吸湿性会改变材料的应力状态，影响物理性能。水分子在树脂内的扩散会导致局部应力场和应变场变化，可能导致界面脱胶，从而对牙齿材料造成损伤。 实验研究吸湿率对复合材料性能的影响是耗时且复杂的，而数值预测模型的应用可以显著减少这些成本并加速研究进程。通过使用有限元方法，研究人员能够更高效地预测和理解吸湿对牙齿充填材料的影响，这对于优化材料设计，提高其耐久性和临床适用性具有重要意义。 关键词：吸湿率；牙齿充填材料；界面脱胶损伤；有限元方法（FEM）；单胞模型 这篇论文属于首发论文，发表于《华中科技大学土木工程与力学学院》期刊，为牙齿修复材料领域的研究提供了新的理论基础和计算工具。通过数值模拟技术，研究者能够更深入地理解材料在口腔环境中的行为，有助于未来开发出更加耐用、适应性强的牙齿充填材料。