热损伤花岗岩能量演化机制及损伤本构模型

对25、200、400、600、800℃处理后的花岗岩开展单轴压缩试验,研究了温度变化对花岗岩力学性质、能量演化机制的影响,并建立了不同温度处理后的花岗岩损伤本构模型。研究结果表明:温度由25℃增加至800℃时,花岗岩峰值应力和弹性模量逐渐减小,峰值应变逐渐增加,花岗岩逐渐由脆性向延性转变。高温后花岗岩能量演化曲线具有相似性,峰前弹性能逐渐增大,耗散能先增大后减小,峰后弹性能急剧减小,耗散能突增。峰值应力处花岗岩总能量和弹性能随温度增加呈先增大后减小的规律,耗散能随温度增加逐渐增大。弹性能耗比变化反映了热损伤花岗岩损伤变形阶段的转变,随着温度增加,热损伤花岗岩压密阶段占比增加,弹性和塑性变形阶段占比降低,峰后阶段占比增加。通过弹性能耗比识别了热损伤花岗岩应力—应变曲线压密阶段,并基于损伤力学和Weibull统计分布理论建立了考虑压密阶段热损伤花岗岩分段本构模型,该模型理论值与试验值具有良好的一致性,能够准确描述热损伤花岗岩的变形破坏过程。

RDX基PBX在高温条件下热损伤表征试验研究

炸药热损伤特征及演化行为对装药安全性具有重要影响。为探究高聚物黏结剂炸药(Polymer Binder Explosive,PBX)在不同温度载荷下的内部损伤和演化行为,对无约束状态下炸药进行烤燃试验,使用分析天平监测炸药的质量变化,并采用显微镜和扫描电子显微镜等技术对炸药样品的表面和内部损伤进行表征。结果表明:温度越高,炸药的质量损失越大且损失速率越快;加热过程中黏结剂先发生熔化,随着加热时间变长和温度升高,黏结剂熔化程度增大,流动性增强,气体从炸药表面孔洞内逸出,孔洞增多且尺寸变大;温度越高炸药内部出现的孔隙越多,孔隙尺寸越大,孔隙主要是由于气体从试样内部逸出形成;炸药内部比表面积变化趋势为上升—下降—上升,其变化趋势受到化学反应速率和黏结剂的流动及损失影响。黏结剂材料的热稳定性是影响炸药热损伤演化行为的重要因素。

内镜热损伤术治疗胃低级别上皮内瘤变的临床疗效及术后病理升级的影响因素

目的探讨内镜热损伤术治疗胃低级别上皮内瘤变(LGIN)的临床疗效以及术后病理升级的影响因素。方法选取胃黏膜LGIN患者共98例,所有患者均接受内镜热损伤术治疗,并分析术后1年内的疗效情况;根据术后病理差异分为病理升级组和病理未升级组,采用多因素Logistic回归分析内镜热损伤术后LGIN患者出现病理升级的影响因素。结果98例患者治愈率术后12个月(82.65%)低于术后3个月(95.92%)、复发率(2.04%)高于术后3个月(11.11%)(P<0.05)。单因素结果分析显示,年龄、性别、幽门螺旋杆菌感染、病灶颜色、病变部位与内镜热损伤术后病理升级无关(P>0.05);病变直径、病灶形态、表面溃疡、自发性出血与内镜热损伤术后病理升级有关(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,病变直径≥2 cm、凹陷型、有表面溃疡以及有自发性出血是LGIN患者内镜热损伤术后病理升级的独立危险因素(P<0.05)。结论内镜热损伤术治疗胃低级别上皮内瘤变的临床疗效较好,但患者在术后出现病理升级的概率较高,病变直径≥2 cm、凹陷型、有表面溃疡以及有自发性出血是术后病理升级的独立危险因素,临床中需针对高危人群给予积极干预,以减少疾病出现进展的几率。

热损伤玉米种子的高光谱无损检测

玉米是世界主要粮食作物之一,使用不符合国家标准的劣质种子将严重影响玉米作物产量,如何快速准确高效鉴别劣质玉米种子亟待解决。采用高光谱图像系统获取900粒“豫安三号”玉米种子的900~1700 nm光谱曲线,其中训练集和测试集比例为3∶2,分别为540粒和360粒。利用电鼓风式烘干箱对种子损伤处理,获得不同损伤程度的玉米种子样本,采集光谱后完成发芽试验,以此判别种子活力。为提高信噪比,截取963.27~1698.75 nm范围内的玉米种子光谱波段作为有效波段;采用标准正态变换(SNV)、多元散射校正(MSC)两种预处理方式对原始光谱数据预处理,并采用连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)两种特征波段提取算法对预处理后的光谱数据提取特征波段,波长反射率作为输入矩阵X,预设样本类别作为输出矩阵Y;最后采用支持向量机(SVM)模型建模分析,研究结果表明:MSC-CARS-SVM模型为最佳模型,模型识别成功率为98.33%,其Kappa系数为0.985。在此基础上,采用遗传算法(GA)对SVM中惩罚系数c和核函数参数g寻优,模型准确率提升至100%,可实现对热损伤劣质玉米种子的鉴别。该研究为劣质玉米种子及其他作物种子快速鉴别提供了新思路和方法。

新城疫病毒La Sota株热损伤靶点的初步分析

为探索新城疫病毒不耐热毒株La Sota热损伤靶点,以期为新型耐热疫苗研发提供理论依据,试验通过检测加热前后La Sota株的吸附及内化功能,考察纤突蛋白HN和F活性变化情况,以及核衣壳完整性,综合分析新城疫病毒热损伤靶点。结果显示:37℃加热24 h后F蛋白活性首先受损,表现为内化功能显著下降(0.01<P<0.05),56℃加热15 min后HN和F蛋白活性几乎丧失,表现为吸附及内化功能均极显著下降(P<0.01);高温加热后,病毒核衣壳完整性显著降低,病毒粒子破损且失去纤突结构,表现为吸附及内化功能极显著下降(P<0.01)。研究表明,La Sota株热损伤靶点与加热温度和时间密切相关:中温下(≤56℃)病毒热损伤靶点主要在HN和F蛋白,高温下(≥80℃)病毒热损伤靶点为纤突蛋白和核衣壳;纤突蛋白的热敏感性高于核衣壳,且F蛋白受损早于HN蛋白。

金刚石热损伤抑制技术研究现状

金刚石工具制备过程中的金刚石热损伤主要包括金刚石的石墨化、金刚石的破损开裂和金刚石的化学侵蚀等。针对金刚石热损伤问题,分别从金刚石表面镀覆、胎体材料性能调控和成型技术优化3个方面,介绍了目前金刚石热损伤的抑制技术,并对未来研究方向进行了展望,以期为高性能金刚石工具制备提供参考和指导。

基于非傅里叶定律的近场动力学热力耦合模型及花岗岩热损伤破裂模拟

研究岩石的热损伤破裂特征对于地热开采等工程具有重要意义。在传统常规态基近场动力学理论框架内,通过引入双相滞后(DPL)模型,提出了基于非傅里叶热传导定律推导得到的热力耦合模型。通过平板瞬态热传导问题及Lac du Bonnet(LdB)花岗岩的热损伤破裂试验对模型进行了验证。分析了温度梯度弛豫时间和热流弛豫时间对岩石热损伤破裂特征的影响。结果表明:近场动力学热力耦合模型模拟结果很好地反映了LdB花岗岩的热损伤破裂特征及温度分布的不连续性;温度梯度弛豫时间对热传导起促进作用,试件热损伤破裂程度随温度梯度弛豫时间的增加而增大,随热流弛豫时间的增加而减小。研究为深入理解岩石的热损伤破裂行为、优化地热能开采工程提供了有益的探索。

术中神经监测仪皮下针埋置处皮肤热损伤(附1例报告)

为减少术中喉返神经损伤,术中神经监测技术在甲状腺手术,尤其是甲状腺再次手术中的应用越来越多。然而神经监测仪的使用过程中也存在潜在的不良反应和安全隐患。本文报道上海国际医学中心1例甲状腺癌病人术中应用喉返神经监测,皮下针电极埋置处出现皮肤热损伤的不良反应。本文结合相关不良事件信息分析原因,通过认识潜在风险,加强防范意识,维护病人人身安全。

热损伤花岗岩力学劣化特性及损伤演化规律研究

深部矿产开采面临的高地温环境导致岩石产生热损伤,易诱发深部工程地质灾害,探究高温后岩石力学性能劣化特性与损伤演化规律对深部高地温环境下的岩体工程具有重要意义。通过将花岗岩进行常温至1200℃范围内的温度处理,采用光学显微镜观测,探究了花岗岩试样在不同高温处理后杨氏模量和抗压强度的劣化特性,从微观角度分析热损伤花岗岩的内部裂纹和损伤演化规律。试验结果表明,高温处理将显著降低花岗岩的力学性能;岩石抗压强度和杨氏模量随着处理温度的升高而降低,裂纹发育程度随着温度的升高而增大;岩石力学性能与内部裂隙结构的发育程度高度相关,花岗岩在不同温度处理后的裂纹密度同抗压强度之间存在幂函数关系,裂纹密度能很好地反应花岗岩的热损伤程度。

聚晶金刚石刀具高频感应钎焊热损伤研究

基于工程实践设计了聚晶金刚石(PCD)刀具的钎焊试验,研究其热损伤形式并分析热损伤机理。结果表明:PCD刀具热损伤形式包括凹坑、凸起和裂纹,其中凹坑为最主要的热损伤形式;钎焊过程中,PCD刀具未发生石墨化转变;钴与其氧化物部分脱落,钴氧化物与金刚石润湿性差以及焊接拉应力是导致热损伤产生的主要原因。随着钎焊温度和恒温时间的增加,热损伤程度加剧。本文提出一种评价PCD刀具热损伤程度的方法,即基于机器学习的图像识别凹坑面积法,该方法能够定量表征热损伤程度。

基于耐磨性的聚晶金刚石刀具热损伤研究

为了研究PCD刀具钎焊热损伤程度对耐磨性的影响,设计单因素试验探究恒温时间、钎焊温度对热损伤的影响规律,定量分析热损伤程度对耐磨性的影响。结果表明:钎焊温度和恒温时间对PCD刀具的热损伤影响显著,其中钎焊温度对热损伤影响最大;PCD刀具钎焊过程中结合剂Co及其氧化物脱落形成的凹坑会降低刀具耐磨性,当产生穿晶裂纹和沿晶裂纹两种热损伤形式时,刀具耐磨性急剧降低;PCD刀具耐磨性较热损伤程度更为敏感,其变化率至少是热损伤变化率的1.2倍。

1064 nm激光不同辐照时间对小鼠皮肤热损伤的实验与理论研究

通过实验和理论分析的方法研究1064 nm激光不同辐照时间对小鼠皮肤的热损伤规律。利用皮肤镜图像和光学相干断层图像评估小鼠皮肤组织热损伤程度,利用Arrhenius热损伤方程计算热损伤参数,建立激光诱导皮肤组织热损伤模型,并与实验结果进行对比。结果表明,在靶功率密度为30 W/mm;的1064 nm激光辐照下,0~100 ms辐照时间内,小鼠皮肤组织损伤可恢复;150~280 ms辐照时间内,小鼠皮肤组织出现水肿现象和热凝固损伤;280~550 ms辐照时间内,小鼠皮肤表皮层出现汽化现象,损伤斑周围出现焦痂,真皮层发生变性;660 ms辐照时间以上,小鼠皮肤表皮层和真皮层出现汽化现象,伤口渗出组织液,皮下组织发生变性。理论分析与实验结果一致,建立的热损伤模型能够验证小鼠皮肤热损伤程度。

不同功率密度1064 nm激光辐照下小鼠皮肤热损伤研究

通过实验和理论分析研究1064 nm激光不同输出功率对小鼠皮肤的热损伤规律。利用皮肤镜与光学相干断层成像(OCT)评估小鼠皮肤组织热损伤程度;参考Arrhenius热损伤方程进行理论分析,并与实验结果对比。结果显示,当激光连续辐照时间为400 ms时,激光输出功率密度小于958 W/cm2时,激光辐照处泛红;激光输出功率密度为958~1160 W/cm2时,损伤呈白色水疱状;激光输出功率密度为1160~1370 W/cm2时,损伤呈浅坑状焦黄斑,损伤斑周围伴一圈鼓起的白色皮肤水疱;激光的功率密度在1370~2190 W/cm2,损伤呈红色坑状斑,损伤斑周围伴黑黄色焦痂。

岩石热损伤实时监测试验装置的研制与应用

为模拟地下岩层高温赋存环境,研究岩石在热作用过程中的渐进热破裂特征,研制了岩石热损伤实时监测试验装置。该装置主要包括箱式加热炉、导波杆、变形标定杆、变形监测系统和声发射测试系统,可以在实时高温作用下同步监测岩样因温度变化产生的声发射信号和变形,从而量化岩石的热损伤。实测结果表明:随着目标温度的升高,累计声发射撞击数和声发射能量量级显著增加,即目标温度越高形成的热损伤越多,且目标温度时的热变形越大。随着加热速率的增加,岩石起裂时对应的表面温度增加。采用室内冷却方式时,累计声发射撞击存在突增,冷却阶段变形表现为极速变形恢复段与平稳恢复段。不同加热速率和冷却方式没有造成明显的声发射结果和热变形大小差异,目标温度大小对岩石热破裂特征的影响占主导。通过对岩样进行高温作用的多种加热冷却路径试验,验证了该岩石热损伤监测试验装置的准确性与可靠性。

骨水泥聚合反应及冷却与松质骨及骨骼肌热损伤的关系

目的分析骨水泥聚合反应及冷却与松质骨及骨骼肌热损伤的关系。方法选取60例膝关节炎患者作为研究对象,收集患者膝关节置换术截骨后的离体胫骨平台骨块或股骨踝截骨块,每例患者收集4份样本。根据骨水泥处理方法不同将患者分为A组(单纯将骨水泥注入离体标本松质骨及周围骨骼肌组织界面)、B组(将骨水泥注入离体标本松质骨及周围骨骼肌组织界面的同时给予常温生理盐水冷却处理)、C组(将骨水泥注入离体标本松质骨及周围骨骼肌组织界面给予4℃生理盐水冷却处理),每组20例(80份样本)。术后对标记好的样本进行石蜡切片与苏木精-伊红染色。比较三组局部最高温度、混匀至最高温度时间、温度40℃以上的持续时间,分析肉眼观察下骨水泥与松质骨及周围骨骼肌组织界面改变及显微镜观察下骨水泥与松质骨及周围骨骼肌组织界面的细胞形态学改变。结果与A组的局部最高温度(61.58±2.75)℃、温度40℃以上的持续时间(227.83±22.21)s对比,B组、C组的局部最高温度(50.08±2.05)、(44.73±1.45)℃更低,温度40℃以上的持续时间(127.64±12.83)、(53.33±10.79)s更短(P<0.05);且与C组对比,B组的局部最高温度更高,温度40℃以上的持续时间更长(P<0.05);在混匀至最高温度时间上,三组差异不大(P>0.05)。肉眼观察发现,同A组比较,B组、C组的松质骨及周围骨骼肌组织改变较轻,且C组最轻;显微镜下观察发现,同A组相比,B组、C组镜下炎性细胞浸润较少,且C组镜下炎性细胞浸润最少。结论针对行膝关节置换术的膝关节炎患者,在注入骨水泥的同时给予冷却处理,有利于降低局部最高温度,缩短40℃以上持续时间。同使用常温生理盐水冷却处理相比,使用4℃生理盐水冷却处理的效果更佳,更能有效减轻松质骨及骨骼肌热损伤和局部炎症反应,且机体组织热损伤后的修复时间更短,值得临床加大推广力度。

微波消融近支气管处肺肿瘤的气管壁热损伤研究

目的模拟近支气管处肺肿瘤行60 W、300 s微波消融术的情形,对可能造成的支气管壁损伤区域予以界定,为临床安全治疗提供数据支持。方法基于气体流动条件(呼吸速率为1.0 m/s)和生理参数(肿瘤直径为1 cm),建立含有三级支气管分支的肺模型和肿瘤不同位置模型;通过电磁场-温度场-流场耦合进行有限元分析,研究在肿瘤完全消融时气管壁受到损伤的体积。结果肿瘤边缘距离主支气管、第二级支气管分别超出5和4 mm时,行微波消融术安全有效,气管壁无损;临近第三级支气管时,距离达2.1 mm以上即为安全治疗范围,无损伤风险。结论微波消融肺肿瘤临近支气管这一关键部位时,气管壁受损程度和消融安全范围与肿瘤中心位置相关。

不同温度下绿砂岩微观结构及热损伤规律试验研究

为探讨不同温度作用下绿砂岩微细观结构变化及热损伤规律,采用扫描电子显微镜等试验手段,对热处理后的绿砂岩表观形态及微观结构变化进行研究。结果表明:温度对绿砂岩的微细观结构具有重要影响。试件表观形态变化的临界温度为400℃;当温度高于600℃时,砂岩内部的微裂纹数量明显增加,裂隙网络的贯通性增强;1000℃时微裂纹增加最为显著。绿砂岩微观结构变化的主要原因是内部矿物颗粒的性质不同,导致不同温度下产生不同的微观变化。

纤维物证热损伤检验研究进展

在火灾、爆炸等事故调查中,对纤维热损伤痕迹特征进行分析,可为锁定嫌疑人、查明事实、重建现场及原因认定起到重要的作用。本文对国内外对人体毛发和纺织纤维的热损伤相关研究进行梳理,并对未来的研究方向进行了展望,以期为相关研究及事故调查应用提供参考。

应用高光谱技术及MLSPTSVM模型检测热损伤大豆

进口大豆在运输过程中极易因储藏温度过高而造成热损伤,加剧大豆蛋白及油脂的品质恶化,对大豆质量造成影响。利用高光谱图像技术和多元最小二乘递归投影孪生支持向量机(MLSPTSVM)对大豆的热损伤进行检测。应用高光谱图像采集系统在400~1000 nm范围内获取正常大豆、轻度热损伤、重度热损伤大豆的光谱图像。采用多种预处理方法进行光谱预处理,对预处理方法提高模型检测性能的有效性进行分析。结果表明,多元散射校正预处理搭配线性核的MLSPTSVM模型、原始光谱数据搭配非线性核的MLSPTSVM模型均能达到100%检测准确率,相较于经典检测模型具有显著优势。在实验样本数量大幅减少的情况下,应用线性核的模型检测准确率仍能达到100%。因此,结合MLSPTSVM模型的高光谱图像检测方法可有效地提高热损伤大豆检测精度,且具有良好的鲁棒性。

碳纤维/双马树脂复合材料初始热损伤的影响规律

针对碳纤维/双马树脂(CF/BMI)复合材料的初始热损伤问题,以常用的CCF300/QY891复合材料为研究对象,采用实验方法,研究加热温度和加热时间对力学性能的影响规律、初始热损伤的损伤机理,分析硬度与初始热损伤程度之间的关系。结果表明:拉伸强度、压缩强度和剪切强度随加热温度的升高、加热时间的增加而呈下降趋势;除360℃下加热60 min时的拉伸模量、300℃下加热5 min时的压缩模量略有下降外,弹性模量在其他加热温度和时间时,基本保持不变;洛氏和巴氏硬度随加热温度、加热时间的变化趋势,与力学性能的变化基本同步。因此可通过测定硬度的方法确定CF/BMI复合材料的初始热损伤程度。