柔韧生物材料的特殊行为和细观机制

胶冻材料具有柔韧生物材料的基本特征：应力曲线上翘和拉压模量不等。本项目：①建立了胶冻材料的网水模型以及细观结构参数与宏观性能参数的关系，预报的拉伸模量约为压缩模量的1.6倍，本预报在加拿大两所大学得到实验验证②以网水结构为基处，对单调加载给出了强度极限、韧性及非线性系数三个表征参数；对重复加载，又增加了两个表征损伤的参数，由这五个参数经计算机仿真得到的多次加载曲线与实测曲线密切拟合③对于具有高韧性高强度的柔韧生物材料，引入了应变极限的概念并进行了裂尖场分析，发现了与塑性材料裂尖场的塑性区成对偶的应变饱和区，该裂尖场结构得到了数值计算的验证。本项目发现了三种新现象，而且均得到了实验及数值计算的验证。