变含水量泥流本构及泥流-桥墩冲刷的流固耦合分析

泥石流是山区主要的地质灾害之一,对山区桥梁破坏严重.在流动过程中,泥石流受到含水量的影响较大,其本构模型会发生变化.本文对泥石流的一种特殊形式——泥流的质量含水量进行分析,将含水量引入泥浆的Herschel-Bulkley模型中,提出质量含水量及剪切速率同时变化下的泥流材料本构模型,并与成都黏土泥浆流变实验对比,验证该模型的正确性.而后基于两相流体的Navier-Stokes方程,将该本构模型应用于三维泥流-桥墩立柱冲击的流固耦合分析中,通过与相关规范及文献冲击压力经验公式计算结果对比,证实了模型的实用性.

基于相场法的混凝土冻融疲劳耐久性能研究

为了研究混凝土在疲劳与冻融耦合作用下的性能表现,采用疲劳相场法对混凝土的性能演化进行了研究.基于随机骨料投放算法,得到一定面积分数与带界面过渡区(Interfacial Transition Zone,ITZ)的混凝土骨料模型.通过引入热力耦合疲劳相场模型,对混凝土冻融疲劳开裂的全过程进行了数值模拟研究.结果表明:冻融过程中,损伤起始于骨料角点处应力水平最高的界面过渡区;纯冻融条件下,冻融前期损伤发展比较缓慢,后期损伤迅速发展;冻融加疲劳条件下,混凝土耐久性能大大降低,寿命仅为纯冻融条件下的50%,随着冻融次数的增加,混凝土强度、弹性模量逐渐降低,且降幅增大.

铁电驻极体同轴线缆传感器力电性能分析

目的铁电驻极体同轴线缆传感器(FCS)为同轴结构,从内到外依次为芯电极、铁电驻极体层、屏蔽及接地电极层以及外护套,具有柔性、灵敏度高、自屏蔽特性,制备成本低,已被广泛应用于康复治疗、运动健康监测、生物信息监测等生物医学工程领域。目前,针对FCS的理论研究十分匮乏,制约了FCS的优化设计。方法考虑直接测量FCS中屏蔽及接地电极和外护套的径向模量非常困难,基于压电方程建立了FCS在准静态径向压缩模式下的压电响应模型,结合实验测量结果,给出了上述两层材料径向模量的确定方法,并利用试验验证了理论模型和材料参数的准确性。考虑FCS的逆压电效应,建立了FCS在径向振动时的等效电路模型,获得了FCS的等效电路图,并通过了试验验证。进一步,根据等效电路图推导了FCS的谐振频率方程与反谐振频率求解方程,探究了几何尺寸对FCS的谐振频率、反谐振频率和有效机电耦合系数keff的影响。结果屏蔽及接地电极和护套层的等效模量分别为40、35 MPa.并且,增加FCS结构尺寸会减小径向振动的谐振和反谐振频率。伴随芯电极半径的增大,keff系数在逐渐增大,而铁电驻极体层、屏蔽及接地电极、外护套厚度的增加会降低keff系数。结论建立了FCS在小压力范围的准静态和动态理论模型。

基于全局灵敏度分析的管路结构优化设计

针对航空发动机外部管路系统敷设优化设计问题,以发动机外部典型管路——Z型管路为例,采用灵敏度分析结合优化设计的方法,提高了管路的结构优化设计效率.本文首先以Z型管路的几何尺寸为基本参量,进行了管路固有频率和共振动应力的灵敏度分析.而后基于灵敏度分析结果,筛选基于方差的总灵敏度指标较大的参量作为优化参数,利用有限元软件得到了优化设计结果.最后通过管路振动试验,验证了优化结果的有效性.该研究通过灵敏度分析删选优化参数,大大降低了后续优化设计的计算量,通过避开共振点、降低共振应力的Z型管管型优化,验证了提出方法的有效性,该方法为发动机外部管路优化设计提供参考.

P型橡胶卡箍的拉压疲劳性能测试和寿命预测

P型橡胶卡箍是航空发动机外部管路系统中连接管路与支架、机匣之间的重要连接件,其主要的失效形式为机体振动和管内高压液体脉动共同作用下的疲劳断裂。卡箍的疲劳性能极大地制约了管路系统的性能,因此对于卡箍的疲劳性能研究具有重要意义。本文首先设计并进行了卡箍的拉压疲劳试验,得到了不同加载位移下的疲劳寿命。后续的断口分析表明卡箍疲劳破坏呈现出两种不同的形式:一是卡箍的金属箍带发生由外侧向内侧扩展的疲劳断裂,二是卡箍的橡胶垫圈严重的磨损现象。其次,结合卡箍疲劳试验的加载过程,建立了对应的有限元模型,并通过与贴片位置的应变对比验证了构建模型的预测精度。针对卡箍箍带疲劳断裂的失效形式,通过卡箍箍带所采用的不锈钢材料的疲劳试验结果,建立了卡箍的SWT(Smith-Watson-Topper)、FS(Fatemi-Socie)以及WB(Wang-Brown)临界平面疲劳寿命模型。最后,结合有限元分析得到的最大应力应变以及卡箍拉压疲劳试验得到的疲劳寿命结果,验证了提出的寿命模型均处于3倍分散带内,对于卡箍的疲劳寿命具有良好的估计精度。

蛹虫草提取物对内毒素引起小鼠急性肺损伤的保护作用

目的 :观察蛹虫草提取物对内毒素引起小鼠急性肺损伤的保护作用。方法 :建立内毒素急性损伤小鼠肺病理模型 ,造模 4和 8h后 ,用蛹虫草提取物治疗 ,造模 2 4h后 ,对血细胞和肺灌洗液中细胞进行计数并测定肺灌洗液中蛋白酶的活性和蛋白的含量。结果 :蛹虫草提取物对血液成分没有明显影响 ,但可以使肺灌洗液中白细胞、粒细胞的含量有所降低 ,而淋巴细胞和单核细胞的数量有所增加 ,蛋白酶活性降低。结论 :蛹虫草提取物可调节机体组织的免疫功能 ,可以缓解由于内毒素或类似物质造成的肺部炎症 ,具有一定的肺保护作用。

尼莫地平对沙土鼠脑缺血后细胞凋亡及Bcl-2的影响

目的:探讨沙土鼠短暂脑缺血后海马区细胞凋亡与Bcl鄄2表达的改变及尼莫地平的影响。方法:52只健康沙土鼠随机分成3组,假手术组(n=12),尼莫地平组(n=20),对照组(n=20)。采用夹闭双侧颈总动脉制成全脑缺血模型。尼莫地平组及对照组均夹闭双侧颈总动脉5min,随即分别予尼莫地平注射液(1mg/kg)及等量生理盐水腹腔注射。3组分别于再灌注24、48、72、168h断头取脑,海马石蜡切片,原位末端标记法(TUNEL)测定海马CA1区锥体细胞凋亡阳性数及免疫组化法测定Bcl鄄2反应强度。结果:对照组72h见大量凋亡细胞;Bcl鄄2在72h表达最强,168h明显减少。尼莫地平组凋亡细胞数明显减少(P<0.01),Bcl鄄2在24、48、72、168h均有较强表达(P<0.01)。结论:尼莫地平可显著减少沙土鼠脑缺血后海马CA1区细胞凋亡的发生,并可增强Bcl鄄2的表达;脑缺血后及时应用尼莫地平治疗具有明显脑保护作用。

两端固定受均布载荷的短梁的平面应力解

采用已有解析解的应力函数表达式,但改进了简化的固定边界条件,即假设固定端端面中点两个方向的位移和固定端端面顶点纵向位移为零,求得了两端固定受均布载荷的短梁的平面应力解析解.补充了有限元分析结果.所得结果与已有解析解的结果作了比较,表明改进后解析解的位移和应力与有限差分及有限元分析的结果符合得较好.比已有的解析解,准确度提高很多,能够用于计算两端固定短梁弯曲的变形和应力.

单纤维压出实验模型的力学分析

单纤维压出实验是一种细观实验方法,用于测量复合材料的界面强度。本文采用子域法处理多域问题,利用轴对称边界元程序,对单纤维压出实验模型的应力传递进行了分析,并与常用的剪切滞后理论的分析结果进行了比较,发现在大部分纤维埋置区域,两种分析吻合很好,在纤维与基体的界面端部,边界元的分析结果显示界面应力在该区域有奇异现象,而剪滞理论则无法反映应力奇异现象。应力奇异现象的存在使得我们对该实验的界面强度判据需要重新进行研究。

脑出血大鼠局部脑血流量的改变及尼莫地平的干预作用

目的探讨脑出血(ICH)后脑组织局部脑血流量(rCBF)的改变及尼莫地平的干预作用。方法SD大鼠72只随机分成ICH组、尼莫地平组和正常对照组,采用Nath改良法建立ICH模型,尼莫地平组大鼠腹腔注射尼莫地平1mg/kg,对照组注射等量生理盐水,在大鼠ICH后1h、4h、24h、48h用氢清除法测定其rCBF并与正常大鼠比较。结果ICH组出血后1h、48h组出血侧皮质、基底节区rCBF较正常对照组明显下降(均P<0.05);不同时间点尼莫地平组出血侧皮质、基底节区rCBF显著高于ICH组(均P<0.05)。ICH组出血后4h、24hrCBF有回升,与正常对照组差异无统计学意义。尼莫地平组出血后各时间点出血侧皮质、基底节区rCBF与正常对照组差异无统计学意义。结论ICH后有明显rCBF降低,尼莫地平能干预此改变。

纤维段裂试验的界面端应力奇异性研究

纤维段裂试验是测定纤维复合材料界面剪切强度的细观实验方法之一,其试验结果与其他三种细观试验方法(纤维拔出、纤维压入和微珠脱粘)测得的结果各不相符,相差较大。针对该问题,仔细研究了纤维段裂试验过程,可发现如下两个问题,首先是试件中纤维断裂造成的界面端应力奇异性问题;其次是纤维断成临界长度时界面是否脱粘的问题。针对界面端应力奇异性问题,本文建立了界面端轴对称分析模型,运用渐近展开法,推导出求解界面端特征值的特征方程,并由此得到应力奇异性指数随Dundurs常数的变化规律;采用文献[5]所用试件的纤维/基体性能数据,计算出了界面端的应力奇异性指数,并与文献[7]得到的其他三种试验的界面端应力奇异性指数进行比较,发现纤维段裂试件也存在界面端应力奇异性,而且应力奇异性最强,也说明了与其他三种试验结果不具可比性。本文还对纤维断成临界长度时界面是否脱粘的问题,进行了讨论。

三七总皂甙对大鼠脑出血后脑血流及细胞凋亡的影响

目的探讨大鼠实验性脑出血后脑组织局部脑血流的变化及神经细胞凋亡发生的规律,观察三七总皂甙对出血性脑损伤的保护作用。方法采用Nath改良法建立大鼠脑出血模型,氢清除法测定其局部脑血流,用末端脱氧核苷酸转移酶介导的脱氧三磷酸尿苷缺口末端标记(TUNEL)法检测细胞凋亡。结果出血后1h全脑的血流量均下降,4 h恢复至对照组水平,并维持至出血后24 h,出血后48h再次出现脑血流下降。而干预组脑血流下降不明显,但较脑出血组有统计学意义(P<0.05)。大鼠脑出血24h后脑组织TUNEL阳性细胞数表达显著增高,与脑出血模型组比较,干预组TUNEL阳性细胞数显著减少(P<0.01)。结论三七总皂甙可减轻脑出血后继发性的缺血性损害,并有抑制细胞凋亡的作用。

轴对称圆柱界面裂纹的应力奇异性

复合材料中,纤维与基体的界面脱粘是复合材料细观损伤的基本形式之一。复合材料界面粘结强度对复合材料的宏观力学性能有重要的影响。复合材料界面断裂韧性的定义与测试要求对圆柱界面裂纹尖端应力场的奇异性有充分的了解。本文对轴对称圆柱界面裂纹的应力奇异性采用逐步渐近法作了近似的分析。文中对获得的近似结果作了较深入的讨论。

界面端应力奇异性与复合材料界面剪切强度细观实验分散性分析

复合材料细观实验方法主要有纤维拔出、纤维压力、纤维段裂和微球脱粘实验等四种 ;但这四种试验得到的界面剪切强度结果存在很大的分散性。虽经三十余年的研究和改进 ,仍未能消除。为研究分散性产生的原因 ,本文以轴对称界面端应力奇异性分析为基础 ,推导出求解四种试件界面端的特征值的特征方程 ,并给出了特征值随Dundurs常数的变化情况 ,由此发现用相同的纤维和基体制作的四种试件在界面端存在奇异性不同的应力场 。

呼吸机用于重症肌无力危象患者的临床观察及护理措施

重症肌无力是一种自身免疫性疾病，其发病率较高，主要临床表现为部分或全身骨骼肌无力、容易疲劳，且在活动后症状明显加重，休息或胆碱酯酶抑制剂治疗后临床症状减轻［1］。多种因素引起的患者呼吸肌、延髓肌受累，出现不能自行维持换气的危急状态，称之为肌无力危象。重症肌无力发病范围广泛，多见于中年女性。若不能及时采取治疗措施将严重危害患者身心健康［2］。现将本院收治的50例重症肌无力患者的治疗方法和护理措施进行详细总结报道如下。

微粘结实验影响因素的边界元法分析

微粘结实验是一种新的简便的测量复合材料界面剪切强度的方法,本文运用数值方法——边界单元法,对一个实际试件进行界面应力计算,讨论了材料常数、刀口宽度和新月面尖角三种主要因素对界面应力分布可能产生的影响,从而为实验结果分析、实验方法改进和评估提供依据。

纤维压出实验双向脱粘现象的数值研究

本文利用轴对称边界元程序,对影响纤维压出实验界面剪应力分布的材料和几何参数:纤维与基体的弹性模量比,纤维体积分数,试件厚度和支撑孔尺寸进行了数值分析工作,找出了纤维压出实验中导致界面双向脱粘的主要影响参数,给出了关于弹性模量比和纤维体积分数的两界面端初始剪切脱粘的发生区域。

国家管辖范围外海洋遗传资源获取与惠益分享的制度选择和发展前瞻

保护地球生物资源的国际性公约——《生物多样性公约》对遗传资源作出指引性的规定。海洋遗传资源作为其中的一类,可以存在于国家管辖范围外水体及海床、底土。处于不同空间位置的海洋遗传资源如果适用不同的法律制度,需要明确水体、海床与底土界线划分。从《联合国海洋法公约》、《生物多样性公约》、《名古屋议定书》和《波恩准则》关于海洋遗传资源的规定来看,现行国际法框架下针对此问题可以有多种方案,且部分规定存在非适用性的问题。面对未来,需要从海洋遗传资源界定、惠益分享方式等方面设计具体制度,确保国家管辖范围外海洋遗传资源为全人类共享。