40Cr圆棒低应力剪切的激光旋切环形槽理论与试验研究

针对传统剪切工艺存在的断面质量差、精度低等问题,提出了一种用于金属圆棒低应力剪切的激光旋切环形槽方法,并以40Cr圆棒为例,建立了40Cr圆棒激光旋切环形槽的数学模型;利用L25(56)正交试验对激光器参数(峰值功率Pk、脉宽τ、脉冲频率f)和加工参数(加工转速n、离焦量s、重复圈数N)等影响因素进行了研究,通过方差及槽型分析得到了各影响因素的主次关系及最优工艺参数范围,并对采用最优工艺参数旋切环形槽的40Cr棒料进行了剪切试验。研究结果表明:影响40Cr圆棒激光旋切环形槽深度h的各因素的主次顺序为N、s、Pk、f、τ、n,其中N和s的F值分别为11.925和5.268,大于F的临界值4.11,具有显著影响;最优工艺参数范围为峰值功率Pk≥9.6kW,脉宽τ≥0.3ms,重复圈数3≤N≤10,加工转速10r/min≤n≤25r/min,离焦量s=0mm;40Cr圆棒激光旋切环形槽的理论深度和试验深度的误差平方和为0.112mm2,表明理论槽深的计算公式误差小、准确度高;应用该技术的40Cr圆棒剪切断面平整,断面倾斜度仅为0.3°,比传统剪切工艺的精度提高了12倍以上,剪切质量公差仅为0.35%,比传统剪切工艺的精度提高了6倍以上。

低剪切应力与动脉粥样硬化形成研究新进展

动脉粥样硬化病变为动脉内膜损伤诱导性增生,好发于动脉的分叉和分支等低剪切应力(LSS)区域。LSS通过激活细胞上的膜感受器和细胞内信号转导而调节基因表达以及表型的转变,在动脉粥样硬化病变的发生和发展中起着重要作用。本文综述了LSS与内皮细胞炎症、内皮间质转化、内皮细胞自噬间的关系及其调控机制,期望为动脉粥样硬化防治提供新的思路和策略。

烟酸姜黄素酯对低剪切应力诱导人脐静脉内皮细胞凋亡的影响及相关机制

目的:探讨烟酸姜黄素酯(curcumin nicotinate,CN)对低剪切应力(low shear stress,LSS)诱导人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)凋亡的影响及机制研究。方法:运用平行平板流动腔建立LSS诱导的HUVECs凋亡模型。采用Hoechst33258荧光染色,流式细胞术检测CN对LSS诱导的HUVECs凋亡的影响。Western blot检测CN对LSS诱导的HUVECs中前蛋白转化酶枯草溶菌素9(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9,PCSK9)蛋白表达的影响。结果:Hoechst33258荧光染色结果显示,与静态培养组比较,LSS组(3 dyne/cm2,12 h)内呈现凋亡状态的HUVECs明显增多。与LSS组比较,各CN+LSS组内呈现凋亡状态的HUVECs明显减少,并且呈现浓度依赖性。其中以20μmol/L CN+LSS组凋亡细胞数最少;流式细胞术结果显示,与静态培养组比较,LSS组HUVECs凋亡率明显增加,差异有显著统计学意义(P<0.01);与LSS组比较,各CN+LSS组HUVECs凋亡率明显减少,并且呈现浓度依赖性,其中以20μmol/L CN+LSS组HUVECs凋亡率减少最为明显,差异具有显著统计学意义(P<0.01)。Western blot结果显示与静态培养组比较,LSS组内PCSK9蛋白表达显著升高,差异具有统计学意义(P<0.01);与LSS组比较,CN+LSS组内PCSK9蛋白表达下降,并且呈现浓度依赖性,差异具有统计学意义(P<0.05)。其中以20μmol/L CN+LSS组PCSK9蛋白表达下降最为明显(P<0.01)。结论:CN能够抑制LSS诱导的HUVECs凋亡,其作用机制与CN下调LSS处理的HUVECs中PCSK9蛋白表达相关。

苦瓜蛋白对低剪切应力下apoE^(−/−)小鼠内皮-间充质转化的影响

目的:探讨苦瓜蛋白对低剪切应力内皮-间充质转化的影响,探讨其抗动脉粥样硬化作用新机制。方法:构建apoE^(−/−)小鼠颈动脉低剪切应力模型,将20只apoE^(−/−)小鼠随机分为苦瓜蛋白组和模型组,均予以高脂饮食喂养,苦瓜蛋白组腹腔注射苦瓜蛋白(5 mg·kg^(−1)·d^(−1)),模型组注射等体积的生理盐水。ELISA检测apoE^(−/−)小鼠血浆中炎症因子水平;Western blot和免疫荧光检测颈总动脉中内皮及间充质标志物表达和共定位情况,以及细胞间黏附分子1(ICAM-1)和血管细胞黏附分子1(VCAM-1)表达水平。结果:模型组低剪切应力下内皮完整性受损,且出现了动脉粥样硬化病变和内皮-间充质转化,但均可被苦瓜蛋白可所抑制。与模型组比较,苦瓜蛋白组内皮标志物血管内皮钙黏蛋白(VE-cadherin)表达显著上调(P<0.05),间充质标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达显著下调(P<0.05)。机制研究发现,苦瓜蛋白可降低血清炎症因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)及IL-1β水平,以及黏附分子ICAM-1和VCAM-1的表达水平。结论:苦瓜蛋白能减轻低剪切应力下内皮-间充质转化,与其抑制炎症因子和黏附分子的表达有关。

金属棒料低应力高温精密剪切分离工艺的研究

为了实现金属棒料的低应力精密分离,本文提出了一种金属棒料低应力高温精密剪切分离工艺,并详细叙述了该工艺的工艺工程。本文针对06#钢金属棒料建立了有限元模型,分析了是否开槽、坯料温度对断面质量、剪切载荷和剪切功的影响。结果表明,预制环形槽有助于降低剪切载荷、剪切功和得到更加光滑平整的断面。新的工艺相比较于传统工艺在剪切载荷和剪切功两方面均有显著的降低,新工艺是一种绿色节能的工艺。

纳米粒子分散状况对复合材料非等温结晶动力学行为的影响

采用低剪切应力下分散混合与普通熔融混合方法制备出聚丙烯/无机纳米粒子复合材料。使用扫描电子显微镜(SEM)观察其脆断表面发现;采用低剪切应力下分散混合方法制备的试样中纳米粒子以纳米尺度均匀分散于树脂基体中,而普通熔融共混方法制备的试样中,纳米粒子多以十几个以上的粒子团聚体形式存在。采用示差扫描量热(DSC)研究了聚丙烯及其复合材料的非等温结晶动力学,通过对t1/2、Zc、n和ΔE等结晶动力学参数的分析,证明了在同等含量下,纳米粒子以纳米尺寸均匀分散的聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料更容易结晶,且结晶速率更快。

聚碳酸酯/羟基磷灰石纳米复合材料的力学性能与热性能

采用低剪切应力分散混合方法制备了不同含量的聚碳酸酯/羟基磷灰石纳米复合材料(PC/HAP),并研究了其力学性能和热行为。结果表明:采用低剪切应力法复合加入的HAP在基体中分散均匀但界面结合较弱,材料的屈服强度略有提高,而冲击性能有一定程度下降;对PC与PC/HAP复合材料在空气中热降解动力学的研究表明:在空气气氛中PC与PC/HAP均呈现二阶失重,HAP可显著提高材料的最大热失重温度及热稳定性,一阶热降解活化能由109 kJ/mol上升到186 kJ/mol,二阶热降解活化能由127 kJ/mol上升到195 kJ/mol。

湍流角区三维分离空间与表面流动结构研究

针对湍流角区三维分离流动中表面油流图画(油流显示)出现的差异和不同性质,综合采用表面油流流动显示、空间PIV实验以及数值模拟探究不同表面流动结构的性质、产生差异的原因及其与空间流动结构的关系。研究表明,较强分离情况下表面油流呈现的两条油流线均为三维分离线,即一次分离线(上游)与二次分离线(下游)。油流线是空间非定常流动的时均结果,空间非定常流动以四涡结构为主。一次分离线(上游)符合Lighthill的收拢渐进线三维分离模式,二次分离线(下游)则符合Maskell的包络线三维分离模式。由于较强的第一主涡和二次涡在近壁面产生强剪切,二次分离线体现出与一次分离线不同的狭窄而清晰的油迹堆积以及低剪切应力特征,因此二次分离线又可称为低剪切应力线。在低剪切应力线两侧是由第一主涡和二次涡引起的较高剪切应力区。

中国动脉粥样硬化近三年基础研究进展

动脉粥样硬化(As)是一种与心血管疾病密切相关的病理过程,严重威胁人类健康。近三年来,中国学者主要致力于As模型的构建,聚焦铁死亡、焦亡、自噬、肠道微生物菌群、外泌体、氧化应激、低剪切应力、非编码RNA与As的关系,并进行了大量深入的研究工作。广泛而深入的基础研究为As防治策略的选择和药物的研发提供新的思路,以期实现临床转化。文章就近三年来中国学者围绕上述领域对As开展的基础研究作一综述。