Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2018, выпуск 1 » Статья стр. 118
<<<>>>
Вязкоупругость и механизмы пластичности дентина зубов человека
DOI: 10.21883/FTT.2018.01.45298.188
Переводная версия: 10.1134/S1063783418010079
Российский научный фонд, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований с привлечением молодых исследователей, 15-19-10007
Бородин И.Н.1,2,3, Seyedkavoosi S.4, Зайцев Д.В.1, Drach B.4, Микаелян К.Н.3, Панфилов П.Е.1, Гуткин М.Ю.3,5,6, Sevostianov I.4
1Уральский федеральный университет, Институт естественных наук, Екатеринбург, Россия
2Челябинский государственный университет, Челябинск, Россия
3Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
4Department of Mechanical and Aerospace Engineering, New Mexico State University, Las Cruces, NM, USA
5Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
6Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
Email: m.y.gutkin@gmail.com
Поступила в редакцию: 14 июня 2017 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2017 г.
PDF версия
Рассмотрены теоретические модели вязкоупругого поведения и механизмов пластической деформации дентина зубов человека. С помощью теории линейной вязкоупругости, в которой ядра ползучести и релаксации имеют вид дробно-экспоненциальных функций, найдены численные значения мгновенного и долговременного модулей Юнга, а также других характеристик вязкоупругости дентина при одноосном сжатии. В качестве механизмов пластической деформации дентина предложены взаимное проскальзывание коллагеновых волокон в месте контакта их боковых поверхностей, отрыв этих волокон друг от друга и необратимое растяжение отдельных коллагеновых волокон. Показано, что для срабатывания второго механизма требуется меньшее напряжение, чем для срабатывания двух других. Исследованы модели соответствующих этим механизмам пластических зон в вершине трещины простого отрыва. Показано, что с ростом приложенного напряжения размер пластической зоны может вырасти от нескольких сотен нанометров до сотни микрометров. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант РНФ N 15-19-10007). DOI: 10.21883/FTT.2018.01.45298.188
  1. С.Ю. Бывальцева, З.В. Доржиева. Строение твердых тканей зуба. ИГМУ, Иркутск. (2013). 36 с
  2. А.В. Беликов, В.Н. Грисимов, А.В. Скрипник, К.В. Шатилова. Лазеры в стоматологии. Ун-т ИТМО, СПб. (2015). Ч. 1. 108 с
  3. M.A. Meyers, P.Y. Chen. Biological Material Science. Cambridge. (2014)
  4. R. Elbaum, E. Tal, A.I. Perets, D. Oron, D. Ziskind, Y. Silberberg, H.D. Wagner. J. Dentistry 35, 150 (2007)
  5. D. Zaytsev, A. Ivashov, P. Panfilov. Mater. Lett. 138, 219 (2015)
  6. Z. Qin, A. Gautieri, A.K. Nair, H. Inbar, M.J. Buehler. Langmuir 28, 1982 (2012)
  7. Y. Liu, R. Ballarini, S.J. Eppell. Interface Focus 6, 20150080 (2016)
  8. A. Gautieri, M.J. Buehler, A. Redaelli. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2, 130 (2009)
  9. G.W. Marshall jr, S.J. Marshall, J.H. Kinney, M. Balooch. J. Dentistry 25, 441 (1997)
  10. J.H. Kinney, S.J. Marshall, G.W. Marshall. Crit. Rev. Oral Biol. Med. 14, 13 (2003)
  11. Y.R. Zhang, W. Du, X.D. Zhou, H.Y. Yu, Intern. J. Oral Sci. 6, 61 (2014)
  12. G.V. Black. Dental Cosmos 37, 353, 469, 553, 637, 737 (1895)
  13. 9.812 http://quod.lib.umich.edu/d/dencos/acf8385.0037.001/ 1:203?view=toc
  14. F. Peyton, D.B. Mahler, B. Hershenov. J. Dental Res. 31, 366 (1952)
  15. J.W. Stanford, G.C. Paffenbarger, J.W. Kumpula, W.T. Sweeney. J. Am. Dental Association 57, 487 (1958)
  16. M. Balooch, I.C. Wu-Magidi, A. Balazs, A.S. Lundkvist, S.J. Marshall, G.W. Marshall, W.J. Siekhaus, J.H. Kinney. J. Biomed. Mater. Res. 40, 539 (1998)
  17. B. Huo, Q.S. Zheng, Q. Zhang, J.D. Wang. Acta Mech. Sin. 16, 75 (2000)
  18. J. Jantarat, J.E.A. Palamara, C. Linder, H.H. Messer. Dental Mater. 18, 486 (2002)
  19. D.H. Pashley, K.A. Agee, J.C. Wataha, F. Rueggeberg, L. Ceballos, K. Itou, M. Yoshiyama, R.M. Carvalho, F.R. Tay. Dental Mater. 19, 700 (2003)
  20. M.G. Duncanson, E. Korostoff. J. Dental Res. 54, 1207 (1975)
  21. D. Zaytsev, S. Grigoriev, P. Panfilov. Int. J. Biomater. 2012, 854539 (2012)
  22. D. Zaytsev, P. Panfilov. Mater. Sci. Eng. C 45, 205 (2014)
  23. D. Zaytsev. Mater. Sci. Eng. C 49, 101 (2015)
  24. Д.В. Зайцев. Физические механизмы деформации и разрушения в материалах с развитой иерархической структурой. Дентин и эмаль зубов. Автореф. докт. дис. Екатеринбург (2015). 48 с
  25. T. Jafarzadeh, M. Erfan, D.C. Watts. J. Dentistry Tehran Univer. Med. Sci. 1, 5 (2014)
  26. R. Halgavs, J. Dusza, J. Kaiferova, L. Kovacsova, N. Markovska. Ceramics-Silikaty 57, 92 (2013)
  27. L.M. Petrovic, D.T. Spasic, T.M. Atanackovic. Dental Mater. 21, 125 (2008)
  28. Y.H. Cui, X. Wang, Y.X. Zhang, F.J. He. Philos. Mag. 90, 1197 (2010)
  29. S.F. Chuang, S.Y. Lin, P.J. Wei, C.F. Han, J.F. Lin, H.C. Chang. J. Biomech. 48, 2155 (2015)
  30. R.K. Nalla, J.H. Kinney, R.O. Ritchie. J. Biomed. Mater. Res. A 67, 484 (2003)
  31. R.K. Nalla, J.H. Kinney, R.O. Ritchie. Biomater. 24, 3955 (2003)
  32. K.J. Koester, J.W. Ager III, R.O. Ritchie. Biomater. 29, 1318 (2008)
  33. D. Zaytsev, A. Ivashov, J.V. Mandra, P. Panfilov. Mater. Sci. Eng. C 41, 83 (2014)
  34. P. Panfilov, A. Kabanova, J. Guo, Z. Zhang. Mater. Sci. Eng. C 71, 994 (2017)
  35. Ю.Н. Работнов. Прикладная математика и механика 12, 1, 53 (1948)
  36. G.W. Scott Blair, F.M.V. Coppen. Proc. Roy. Soc. B 128, 109 (1939)
  37. G.W. Scott Blair, F.M.V. Coppen. Am. J. Psychol. 56, 234 (1943)
  38. S. Seyedkavoosi, D. Zaytsev, B. Drach, P. Panfilov, M.Yu. Gutkin, I. Sevostianov. Int. J. Eng. Sci. 111, 52 (2017)
  39. M.Ю. Гуткин, И.А. Овидько. ФТТ 50, 630 (2008)
  40. M.Yu. Gutkin, A.G. Sheinerman. Phys. Status Solidi B 241, 1810 (2004)
  41. Дж. Хирт, Й. Лоте. Теория дислокаций. Атомиздат, М. (1972), 600 с
  42. A. Barkaoui, A. Bettamer, R. Hambli. Procedia Eng. 10, 3185 (2011)
  43. F. Hang, H.S. Gupta, A.H. Barber. J. R. Soc. Interface 11, 20130993 (2014).
  44. X. Wang, T. Wu, W. Wanga, C. Huanga, X. Jin. Mater. Sci. Eng. C 58, 750 (2016)
  45. В.Л. Попов. Механика контактного взаимодействия и физика трения. От нанотрибологии до механики землетрясений. Физматлит, М. (2013). 352 с
  46. M.J. Buehler. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 1, 59 (2008)
  47. Z.L. Shen, M.R. Dodge, H. Kahn, R. Ballarini, S.J. Eppell. Biophys. J. 95, 3956 (2008)
  48. E.N. Borodin, M.Yu. Gutkin, K.N. Mikaelyan, P. Panfilov. Scripta Mater. 133, 45 (2017)
  49. M.Yu. Gutkin, I.A. Ovid'ko, N.V. Skiba. Philos. Mag. 88, 1137 (2008)
  50. A.F. Liu. Mechanics and Mechanisms of Fracture: An Introduction, ASM International, Materials Park, Ohio, USA. (2005).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme