高弹性橡胶止水模型实验及全周鼓起变形测量

针对涵洞、隧道等水工建筑物在长期运营过程中出现的渗漏问题,利用高弹性橡胶进行封堵止水是一种行之有效的措施.为了评价不同橡胶的封堵效果,提出一种高弹性橡胶止水实验模型,将橡胶安装在模型伸缩缝中,通过施加静水压力测试橡胶的封堵性能.同时,提出一种利用电动旋转台的全周三维数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)方法,利用单套三维DIC系统,即可测量得到内侧橡胶在不同静水压力、各个视角下的鼓起变形.按照1∶1比例浇筑了实物模型,开展了静水压力实验,并测得了所选橡胶能承受的最大水压力和全周鼓起变形,验证了止水模型实验的可行性和全周变形测量方法的有效性.

基于中西医临床病症特点的三叉神经痛动物模型特点分析

目的基于三叉神经痛中西医病因病机、临床诊断标准以及动物模型的评价指标分析,系统性梳理与总结现有动物模型情况,以期构建吻合度更高的三叉神经痛动物模型。方法通过中国知网和PubMed等数据库,查阅相关三叉神经痛的动物模型文献,对三叉神经痛的中西医病因病机、中西医诊断标准及常见的三叉神经痛动物模型的模型复制对象、模型复制方法、中西医临床表现吻合度进行归纳分析。结果目前应用最为广泛的三叉神经痛动物模型是“眶下神经损伤”手术模型,该模型在病理表现上与三叉神经痛的临床特征具有较高的相似性;其次,“青霉素注射”化学诱导模型在诱发急性疼痛样反应方面表现出显著效果;而光化学诱导模型则能够有效避免手术造模过程中紧致度等因素对实验结果的影响。结论当前中西医结合的造模方法尚处于探索阶段,尚未形成成熟的理论体系。因此,未来应加强开发更多与中医症候证型紧密相关的动物模型,以期为中西医结合治疗三叉神经痛提供更为坚实的理论依据和实验支持。

基于加速度模态曲率的桥梁结构损伤评估方法

基于加速度振动信号和弹性薄板理论,提出了一种利用加速度模态曲率定位桥梁结构损伤的方法,并根据模态曲率面积方差比提出用于量化桥梁结构损伤的损伤指数.结果表明,通过简支梁固有频率和一阶加速度模态振型的长期变化趋势能够识别结构损伤;在没有无损工况作为参考时,通过简支梁沿主梁方向的总应变和一阶加速度模态曲率能够准确定位到简支梁的损伤位置,二者的损伤定位结果互相印证,但一阶加速度模态曲率对低程度损伤的敏感性比应变更高;损伤位置处的一阶加速度模态曲率突变会随着结构损伤程度的增加变得越来越明显;拟合出损伤指数与刚度损伤程度的关系曲线,利用两者之间的关系曲线可以对简支梁损伤程度进行量化,且经过验证发现该方法的计算精度较高.

基于TM-DIC方法的桥梁动态响应测量

针对现有的桥梁动态响应测量系统及设备造价高、检测繁、推广难等问题,提出了一种基于TM-DIC方法的桥梁结构动态响应测量技术。方法利用常见的汉字特征作为识别目标,以智能手机作为采集设备,利用无线网路传输图像及视频数据,实现了非接触式便携测量。相较于现有视觉方法,上述技术融合模板匹配和数字图像相关方法,实现了目标自跟踪识别,自动划分感兴趣区域,大大减少了人为干预。通过实验室模型实验和现场实验进一步验证了方法的精度和稳定性。结果表明,所提方法具有成本低、精度高、便携性好的显著优势,为桥梁结构动态响应测量提供了新的解决思路。

“虚实结合、科教互动”力学实验教学体系实践

针对当前力学实验教学面临的教学模式单一、与实际工程结合不足、产学协同机制不够完善等共性问题,通过“虚实结合、科教互动”力学实验教学体系实践,对传统实验教学进行改革。该体系结合基础实验与专业实验,引入现代科技手段丰富实验教学内容,同时加强校企合作,全面培养学生的实践能力和创新精神。该体系的建设显著提升了学生的创新能力,并对兄弟高校及相关企业产生示范辐射作用。

弯扭组合变形实验的改进与探讨

为了提高弯扭组合变形实验装置的应力测量精度,采用3个单片层叠的应变花改进了原有实验装置,实现了同一测点沿不同方向上的应变测量。应用上述改进装置开展了实验测试。结果表明,该改进装置能有效减小主应力、泊松比、扭转切应力和弯曲切应力的测量误差(前三者误差都在3%以内),提高了基于电测技术的力学参数测量精度。

基于SURF-PROSAC法的高铁桥梁位移测量技术研究

快速、便捷、有效的结构变形监测技术是保障高铁桥梁运营安全的重要手段。目前,桥梁变形监测大多采用接触式传感器,如加速度传感器、应变计以及位移计等设备。这些设备通常需要固定在表面或埋入结构内部,由于施工难度大、系统造价高、后期维护较为繁琐,难以广泛应用于数量大且封闭性高的高铁桥梁。为此,提出一种基于机器视觉的高铁桥梁位移测量技术,将SURF(Speeded Up Robust Features)特征检测方法与FLANN-PROSAC(Fast Library for Approximate Nearest Neighbors-Progressive Sampling Consensus)匹配算法相结合。利用智能手机采集结构变形视频,实现了结构位移的快速测量。在实验室内,通过对汉字标记进行识别,探索了视觉方法在光照变化、雾气条件、物体遮挡等多种工况下的适应性。模型试验结果表明:在光照变化条件下,特征点数量会随着光照强度的降低而减少;而在物体遮挡和雾气条件下,特征点数量则会由于遮挡面积和雾气浓度的改变而出现波动变化。同时,机器视觉方法的测量结果能够较好地与位移计结果相吻合,最大偏差率少于5%。在现场实验中,进一步验证了机器视觉方法在不同表面特征(稳固标记和随机标记)识别中的稳定性,清晰测量出高铁桥梁在运营过程中的结构关键位置的位移变化趋势。此外,基于智能手机的测量系统具有良好的便携性,能够适应跨越道路、河道等多类型测量环境。研究成果可实现结构动态位移的非接触式测量,为高铁桥梁定期管养检测、长期性变形监测提供新的解决思路。

矿渣掺量对热养护粉煤灰基地聚物收缩和抗压强度的影响及机理分析

本文通过数字图像相关(DIC)方法研究了0%、10%、20%、30%、40%、50%六种矿渣掺量(质量分数,下同)对粉煤灰基地聚物(FAGP)混凝土热养护过程中收缩的影响,测试了热养护后混凝土和净浆的抗压强度,并且结合同步热分析(TGA-DSC)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对微观机理进行了分析。结果表明:随着矿渣掺量的增加,FAGP的收缩量和收缩速率均先减小后增大,抗压强度先增大后减小,水化程度增大,微裂缝数量增加;当矿渣掺量为40%时,FAGP混凝土的收缩量最小,抗压强度最大;当矿渣掺量较低时,地聚物水化程度小,微裂缝少,地聚物收缩的主要原因是热养护初期的弹性模量较低;当矿渣掺量较高时,地聚物水化程度大,微裂缝较多,地聚物收缩主要由较强烈的化学反应引起。

基于双向光学引伸计的材料弹性常数测量

当前,光学引伸计虽然应用较为广泛,但仍然存在泊松比测量精度不高的不足,主要原因是难以同时获得具有高精度的轴向应变与横向应变.因此,本文提出将基于双向视场分离技术的远心光学引伸计应用到材料泊松比测量中.利用该引伸计,可以同时采集试件两个方向四个视场的表面信息;通过测得的双向应变—荷载曲线,得到准确的材料泊松比和弹性模量.基于该引伸计,开展了水泥试件压缩试验、不锈钢试件与环氧树脂试件拉伸试验,分别得到试件的弹性模量与泊松比.结果表明:与电测法的数据对比,该引伸计具有较高精度与较好稳定性的特点,在准确测量材料弹性常数方面具有广泛的应用前景.

子宫颈黏液腺癌的MRI表现及临床病理分析

目的分析子宫颈黏液腺癌的MRI表现及临床病理特征,以提高MRI早期诊断子宫颈黏液腺癌的准确性。方法回顾性收集6例经手术病理证实的子宫颈黏液腺癌病人,平均年龄(41.5±5.6)岁。分析其临床、影像及病理资料。结果肿瘤生长主要为侵袭性生长,6例中3例为肿块/息肉样并浸润至子宫颈间质内,2例浸润子宫颈间质全层,1例浸润子宫颈间质的1/3;3例为黏膜下浸润性生长并累及整个宫颈而表现为桶状宫颈。MRI平扫时,子宫颈黏液腺癌在T1WI上多呈稍高信号、T2WI上多呈高信号,扩散加权成像(DWI)上肿瘤实性成分呈高信号,平均ADC值为(0.869±0.174)×10^(-3)mm^(2)/s。当发生囊变时,因囊液成分不同则呈低到高的信号特征。动态增强扫描时,呈渐进性强化的有4例,速升缓降型及缓升缓降型各1例。子宫颈胃型黏液腺癌的病理学特点为胞浆丰富、富含黏蛋白,而肠型黏液腺癌的腺体丰富,并可见肠型黏液分泌物。结论子宫颈黏液腺癌MRI表现具有一定的特征性,因其病理组成成分不同而表现不同的MRI信号特征。熟悉子宫颈黏液腺癌的病理学和临床特征,有助于提高子宫颈黏液腺癌的影像诊断准确性。

补肾中药对肾脏1α羟化酶作用的探讨

探讨肾主骨理论与肾脏 1α羟化酶关系。 6月龄健康雄性SD大鼠 4 0只 ,随机均分为对照组、模型组、中药组、西药组 4组。肾脏局部辐射制备骨质疏松症模型 ,照射后 1周开始用药 ,中药组灌胃给予中药 (菟丝子、何首乌等提取的活性部位 ) 1 34g·kg- 1·d- 1,西药组给予萌格旺 0 1μg·kg- 1·d- 1,其他两组以等容量 0 .5 %CMC替代。 3个月后 ,分别测定各组大鼠腰椎、股骨骨密度、骨生物力学指标以及肾脏羟化酶活性。结果 :与对照组比较 ,模型组骨密度、骨生物力学指标以及羟化酶活性均降低 ;与模型组比较 ,中药组骨密度、骨生物力学指标以及羟化酶活性均显著改善。提示补肾中药能提高放射损伤大鼠肾脏 1α羟化酶的活性 ,这可能是“肾主骨”理论的重要生理学基础之一。

基于数字图像相关的光学引伸计应变测量精度研究

基于数字图像相关(DIC)方法的光学引伸计在应变测量领域有着广泛的应用。为了提高数字图像相关方法的测量精度,本文采用二维DIC与三维DIC的光学引伸计、基于双45°反射镜成像的二维光学引伸计以及电测法,对单轴拉伸试验中不锈钢试件的应变进行同时测量,比较分析了各个光学引伸计在测量轴向与横向应变方面的优劣以及误差产生的原因。实验结果表明:试件离面运动的存在大幅降低了普通二维光学引伸计的应变精度;基于双45°反射镜成像的二维光学引伸计可以有效消除离面刚体位移对测量结果的影响,其应变测量精度(尤其是横向应变精度)高于其他光学引伸计,且测量结果与电测法的测量结果高度吻合;三维DIC光学引伸计的横向应变精度明显不如轴向应变精度。

肾主骨理论的现代理解与补肾法研究

从骨代谢物质基础的现代医学认识出发 ,把肾的功能概括为解剖学意义上的肾脏功能和综合概念意义上的肾的功能两个方面 ,认为补肾法研究可从此两方面考虑 :一是以肾脏羟化酶及肾脏对钙磷代谢的调控为主线进行探讨 ;一是对下丘脑 垂体 靶腺轴各个环节 。

冠状动脉粥样硬化斑块成份的CT定量研究

目的:探讨在双源CTA检查中冠状动脉粥样硬化易损斑块和稳定斑块各组份构成比方面的差异,提高对易损斑块的认识。方法:回顾性分析53例行双源CT冠状动脉成像和血管造影(CAG)检查的急性冠脉综合征(ACS)和稳定型心绞痛(SAP)患者的病例资料,分别测量ACS患者罪犯病变处斑块(易损斑块)、稳定斑块及SAP患者稳定斑块的体积,分析比较这3组病变的斑块负荷量;测量3组病变斑块内脂质和钙化成份的体积,并分析其构成比。所有数据采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。结果:罪犯病变处的斑块负荷量明显高于稳定性病变处(P<0.05),3组分别为50.45%±10.03%、36.35%±11.17%、42.39%±11.77%。易损斑块组的脂质含量明显高于2组稳定斑块,三者的脂质含量百分比分别为43.82%±14.74%、14.65%±13.11%和14.47%±11.85%,差异有统计学意义(P<0.05);易损斑块钙化所占百分比明显低于稳定斑块,三组分别为23.21%±16.80%、57.68%±26.78%和60.74%±25.74%(P<0.05)。两组稳定斑块之间的脂质和钙化百分比差异无统计学意义(P=0.958)。根据斑块内脂质(>31.5%)和钙化百分比(<41%)诊断易损斑块的敏感度、特异度、阳性预测值(PPV)和阴性预测值(NPV)分别为89.5%、87.0%、79.1%和93.8%。结论:双源CT冠状动脉血管成像可作为冠状动脉粥样硬化易损斑块的有效检测方法。

弯扭组合实验中弯曲切应力测量方案探讨

在基础力学实验教学中,弯扭组合变形实验的弯曲切应力测量误差较大,主要原因是三轴应变花±45°方向应变片敏感栅中心偏离被测点而引起了附加弯曲正应力。为提高弯曲切应力测量精度,详细讨论了几种受正应力影响小的实验测试方案,包括粘贴反向应变花、利用弯曲应变消去正应力影响、粘贴更换方向的双轴应变花。并就第二种方案,利用实验室现有设备对弯曲切应力重新测量,得到测量误差仅为0.215%,充分验证了该方案的可行性。

α骨化醇对肾辐射损伤大鼠骨密度、骨形态计量和骨生物力学的影响

观察了α骨化醇对肾辐射损伤骨质疏松大鼠骨密度、骨形态计量和骨生物力学的影响,6月龄健康雄性SD大鼠32只,随机分为4组,每组8只,分别是模型组(Model),假手术组(Sham),α骨化醇治疗组(Bone one),治疗对照组(Fosamax)。肾脏局部辐射制备骨质疏松模型,照射后1周开始给药,α骨化醇治疗组给予萌格旺0.1μg·kg^(-1) BW·d,对照组给予福善美10mg·kg^(-1) BW.d.药物用硝酸纤维素钠(CMC)制成混悬液,1mL/只,灌胃给予,连续3个月,动物颈动脉放血处死,收取L1-L4腰椎及右侧股骨,分别测定骨密度、骨形态计量和生物力学指标。结果表明,α骨化醇治疗组与模型组比较,腰椎骨密度明显提高(p<0.01),骨小梁体积、宽度显著增加,骨小梁间距变小(p<0.05,p<0.01),股骨、腰椎的最大载荷及最大应力明显增强(p<0.05,p<0.01)。α骨化醇对肾局部辐射诱导的骨质疏松模型大鼠的骨密度、骨形态计量和骨生物力学等指标有明显的改善作用。

基于三维数字图像相关的三维形貌拼接研究

三维数字图像相关(DIC)方法已在众多工程技术领域中得到了日益广泛的应用。当该方法用来测试表面曲率较大的物体的变形时,受双相机之间夹角的限制,不能实现全场的三维形貌测量。采用在两个(及以上)不同位置拍摄,分别得到被测物的局部形貌,然后用三维DIC算法计算局部坐标系之间的坐标变换关系,将局部形貌转换至同一坐标系下并拼接得到被测物全场三维形貌。实验结果验证了该方法的可行性和可靠性。

基于三维DIC方法的高强钢拉伸力学性能测定

高强度钢在建筑等工程领域发挥着极为重要的作用,因此准确测定其力学性能具有至关重要的意义.鉴于传统机械引伸计在小尺寸试样变形测试中的不便性,利用三维数字图像相关(3D-DIC)方法,对8.8级螺栓和Q690钢这两类试样在单轴拉伸试验全过程中的变形进行了测试,分别得到了应力—应变曲线、弹性模量、屈服强度、强度极限、断后延伸率和断面收缩率,由于试样在屈服阶段应变增加而应力基本不变,因此同时研究了该阶段中试样从弹性变形演化到塑性变形的发展规律.实验结果表明三维DIC在小尺寸试样力学性能测试方面具有很强的优越性,可用来灵活地测量变形并研究变形的演化规律.

复杂构件应变状态测量的三维DIC技术

电阻应变测量技术(电测法)是一种单点应变测量技术,在复杂构件表面应力梯度较大点的应力状态测量时,需事先分析测点位置,并准确黏贴应变花,这使测量过程比较复杂。而三维数字图像相关(三维DIC)具有非接触、全场测量的优点,可测得构件待测表面的应变场,直观判断出待测点的位置及其应变状态。基于一偏心构件的拉伸试验,比较了三维DIC与电测法及有限元分析方法的应变状态测量结果。结果表明,虽然三维DIC应变状态测量精度不如电测法,但仍能给出较为准确的结果,且具有电测法不具有的独特优势,因此非常适用于复杂构件应力梯度较大点的应变状态测量中。