力学载荷作用下合金的高温氧化行为研究状况

综述了合金在力学载荷作用下的高温氧化行为 ,包括氧化动力学、合金的选择性氧化、内氧化、晶界氧化、氧化产物及氧化膜完整性等 .同时也简单地介绍了复杂应力如循环载荷。

不同强度周期性动态力学载荷对微重力下骨质疏松的影响

目的探讨生理性周期动态力学载荷与过载对微重力致骨质疏松的作用及影响,为宇航员长时间外太空活动发生的相关骨科疾病寻找一种简便的预防或治疗方案。方法利用尾吊的方法模拟太空微重力环境,建立小鼠骨质疏松模型。32只C57BL/6J正常小鼠随机分为正常组、尾吊组、生理性载荷组和过载组;尾吊的同时对两施加力学载荷组小鼠左侧胫骨进行周期性动态力学加载。实验4周后对比分析各组小鼠后肢胫骨力学性能、骨小梁微观参数、生化指标以及成骨相关基因表达结果。结果与正常组相比,尾吊组小鼠胫骨松质骨大量流失,胫骨生物力学性能明显降低,骨微观结构严重破坏、成骨活性显著减弱。生理性载荷可使骨力学性能及骨小梁微观结构有明显的改善,成骨活性增强、相关基因表达显著上调(P<0.05)。过载也能改善微重力下骨质疏松的状况,但改善效果不明显(P>0.05)。结论尾吊可成功模拟微重力环境,复制骨质疏松模型;生理性载荷可有效对抗微重力致骨质疏松的发生与发展;过载也能使得微重力所致骨质疏松有所改善,但是结果与尾吊组相比没有显著性差异。

力学载荷条件下EB-PVD热障涂层损伤行为研究

目的研究力学载荷条件下EB-PVD热障涂层的损伤行为。方法采用电子束物理气相沉积工艺(EB-PVD)制备热障涂层(TBCs),利用SEM和体式显微镜对力学性能试验后带涂层试样的断口特征、裂纹形貌和金相组织进行观察,分析热障涂层在拉伸、持久和旋转弯曲疲劳等典型力学载荷条件下的损伤行为。结果在室温拉伸条件下,陶瓷层内先出现垂直于应力轴、沿柱状晶簇扩展的平行环状周向微裂纹,随着拉伸塑变量的增加,局部区域裂纹贯穿粘结层并进入合金基体;900℃高温拉伸条件下裂纹也产生于陶瓷层,但裂纹均钝化于粘结层与陶瓷层的界面,并穿透粘结层。在持久条件下,试样在弹性变形阶段涂层即发生开裂,随后沿着陶瓷层柱状晶簇间扩展,但未扩展至粘结层;在高温高周疲劳条件下,裂纹首先出现在粘结层,随后向基体逐渐扩展,扩展深度较浅,而基体疲劳裂纹在粘结层裂纹末端萌生并倾斜滑移扩展。结论提高粘结层韧性、减少粘结层中裂纹萌生和向基体扩展,是热障涂层材料和工艺优化的有效途径。

长时间力学载荷抑制体外培养成骨细胞的增殖和分化

目的：观测长时间生理强度力学载荷对体外培养小鼠成骨前体细胞MC3T3-E1增殖和成骨分化的影响,探讨长时间生理载荷影响骨组织的细胞生物学机理。方法：采用四点弯曲加载装置,向成骨前体细胞MC3T3-E1施加2000微应变（με）、0.5 Hz的周期性张应变,持续时间为0-24 h。然后采用MTT法检测细胞增殖活性;Annexin V-FITC/PI流式细胞术检测细胞凋亡;比色法检测碱性磷酸酶（ALP）和乳酸脱氢酶（LDH）活性;RT-PCR检测ALP、骨钙蛋白（OCN）、I型胶原（Col I）的m RNA表达;免疫印迹法检测OCN和Col I蛋白,以及骨形成蛋白表达。结果：短时间的力学载荷（12 h以内）对成骨前体细胞的增殖无影响,24 h的力学载荷抑制成骨细胞增殖活性,但效果不显著;0-24 h的力学载荷均对成骨细胞的凋亡率无明显影响。短时间力学载荷可提高ALP活性和ALP m RNA表达,12 h后开始下降;短时间的力学载荷可提高OCN和Col I的m RNA和蛋白水平,但载荷作用24 h后,OCN和Col I的蛋白表达开始降低。0-8 h的载荷促进骨形成蛋白2和4的表达,12 h载荷后,蛋白表达降低。另外,长时间载荷可提高细胞培养上清的LDH活性。结论：长时间的生理力学载荷对细胞增殖的抑制作用不显著,对细胞凋亡也没有明显影响,但可显著促进细胞坏死,并抑制细胞成骨分化。

秦山核电二期工程设计基准事故水力学载荷分析

在已有的和正建设的核电站设计中,设计基准事故下的水力学载荷分析是核电站设备和系统动力学分析的基础,是设备和系统设计的必要条件。设计秦山一期核电站时,由于条件限制没有进行详细的水力学载荷分析;广东大亚湾核电站由于是全套引进,国内没有做这方面的工作。秦山核电二期工程是国内第一次在设计阶段进行详细的水力学载荷分析。本文从破口模型、计算机程序和分析方法等方面总结了秦山二期核电站在设计基准事故下的水力学载荷分析。

蒸汽发生器隔板和传热管束的水力学载荷分析

蒸汽发生器（ＳＧ）隔板和传热管束的水力学载荷分析是ＳＧ隔板和传热管设计的基础。本文介绍了采用法国ＡＴＨＩＳ和ＦＯＲＣＥＴ程序以及大亚湾核电站输入数据，对秦山二期ＳＧ在ＬＯＣＡ事故时隔板所受的最大压力和传热管束所受的最大水平载荷进行的建模和分析计算，并将计算结果与法马通的计算结果进行了比较。比较结果表明：两者符合较好；对秦山二期ＳＧ而言，其隔板设计的最大压差为８．０ＭＰａ，传热管束设计的最大水平力为１．１６×１０６Ｎ。

力学载荷下大鼠激素性股骨头坏死的改变

背景:力学载荷下大鼠激素性股骨头坏死表现更为典型。目的:建立大鼠激素性股骨头坏死正常负重和超负重模型,对使用激素后不同时段大鼠股骨头进行观察,探究在力学载荷下大鼠激素性股骨头的相关改变。方法:4月龄健康Wistar大鼠随机分成实验组和对照组。两组大鼠均臀肌注射地塞米松磷酸钠(20mg/kg),1次/周,共计8周。实验组,置于1km/h跑步机中,强迫其跑动,形成股骨头坏死超负重模型;对照组,生理状态下正常负重。分别于2,4,6,8周处死大鼠,取右侧股骨头标本,于EnduraTEC ELF3200生物力学材料动态力学性能测试系统行压力测定,计算样本纵向最大位移、刚度吸收等生物力学参数,计算空骨陷窝数,并行免疫组织化学法Bcl-2染色,比较不同组之间的累计吸光度值。结果与结论:实验组8周时病理学呈股骨头坏死表现,各个时期股骨头骨小梁宽度、刚度均低于同期对照组;最大形变均高于同期对照组(P<0.05)。实验组Bcl-2累计吸光度与对照组比较,第4周起差异有显著性意义(P<0.05),实验组Bcl-2表达随激素注射时间增加有显著性意义(P<0.05)。结果提示,在激素性股骨头坏死中力学载荷使骨细胞凋亡明显,软骨细胞坏死修复增加,并增多骨小梁断裂,不利于保护骨小梁的完整性,成为引起激素性股骨头坏死塌陷的直接外部因素,并出现更显著的股骨头坏死表现。

基于惯性传感单元的下肢关节力学载荷研究

目的基于惯性传感单元(IMU)搭建可穿戴系统,采集不同步速的步态运动学数据,结合生物力学模型,研发下肢关节力学载荷的计算算法,为多运动场景中的下肢关节力学载荷计算及评估提出解决方案。方法选取无任何肌肉骨骼损伤的男性志愿者,进行低速、常速和快速3种步态测试。将IMU分别固定在志愿者的胸骨剑突处、股骨、胫骨和足的质心位置。

力学载荷对破骨细胞凋亡的影响及其调节机制

破骨细胞是参与骨代谢的基本功能细胞之一。破骨细胞在骨重建过程中主要承担旧骨组织的破坏和吸收，因此，破骨细胞凋亡的微小变化都可能会改变骨重建的进程。调节破骨细胞凋亡的因素有很多，如雌激素、二磷酸盐等生物化学因素，但力学载荷对于破骨细胞生物学活性影响的研究相对较少。综述了力学载荷对破骨细胞生物学活性的影响以及细胞凋亡与破骨细胞凋亡的调节。

椅类藤家具静载荷力学试验方法的研究

主要参考了《菲律宾柳藤类家具标准》及《家具力学性能实验.椅凳类强度和耐久性》等国内外标准,对椅类藤家具进行了静载荷力学性能试验,并在试验过程中对试验方案和数据进行了归纳总结,提出了出椅类藤家具静载荷力学试验的方法。

细胞力学2022年度研究进展

细胞的力学微环境在调控其生理功能方面起关键作用。体内细胞经常受到剪切、拉伸、压缩等多种力学载荷,并且可以通过黏附分子(如整合素-配体素的结合)连接到细胞外基质上,进而可以感知外基质的硬度。细胞力学主要研究活细胞在力学载荷下的力学特性和行为,以及这些特征和行为与细胞功能的关系。本文综述2022年度细胞力学领域的研究进展,主要关注整合素-配体素间的相互作用,以及外基质硬度和力学载荷对细胞生理行为和形态发生的影响。

柔性连杆机构冲击载荷动力学数值模拟

现代设计要求柔性连杆机构不仅在质量上要轻型化，而且性能上还要满足承受重载荷的要求。在高速运转的情况下，载荷的冲击而引起柔性连杆机构动力学特性的变化也应该加以研究，以为机构综合提供理论依据。本文对承受具有一定质量载荷冲击的柔性连杆机构动力学控制方程作了修正，使其能够较好地反映冲击载荷的动力学效果，并以此进行数值模拟。模拟结果表明，基频对冲击载荷较为敏感，冲击载荷质量与连杆中点动态响应呈反指数关系，这说明柔性连杆机构对于冲击载荷具有较好的稳定性。

软骨组织工程构建中的生物力学

关节软骨是关节表面具有弹性的承重组织,其结构复杂,由固体相和液体相组成.固体相包括胶原纤维、蛋白多糖等,属纤维增强型复合结构;液体相包括水、电解质等.关节软骨提供了一个低磨损和低摩擦的光滑界面,起缓冲振动和传递载荷等支撑作用.由于膝关节承受的运动量大、应力高,关节软骨损伤在临床上较为常见.但软骨内没有血管,代谢缓慢,其损伤后难以实现自我修复.组织工程从理论上建立了一种治疗软骨缺损的理想方法,但尚未成为临床上常规的治疗选择.如何获得结构和功能相匹配,同时适用于临床治疗的工程软骨,至今仍是亟需解决的问题.在体外构建功能化工程软骨,关键在于运用生物反应器对组织施加合适的力学载荷:首先保证工程软骨复合体内信号分子、营养和废物的有效运输;其次对支架内种子细胞产生特定的力学刺激;同时促进细胞外基质结构与功能的适应性发展.本文对力学载荷在软骨组织工程构建中的应用进展加以综述:按照作用于组织层面的力学载荷传递所需的介质属性,将其分为液体介导、固体介导和其他媒质介导三种类型,重点关注不同载荷对工程软骨功能化构建的作用和效果;分析讨论软骨组织工程构建中存在的关键生物力学问题;总结和展望软骨组织工程未来的发展趋势.软骨组织工程体外培养需要考虑力学载荷和生化刺激的耦合作用;在合适的生化条件下进行滚动、滑动和压缩复合加载,将有利于工程软骨的体外功能化构建.

重频激光-载荷联合作用下碳纤维/环氧树脂复合材料失效规律

主要研究了激光-载荷联合作用下,不同加载条件与不同辐照条件对碳纤维/环氧树脂复合材料失效规律的影响,实验结果表明,恒定激光辐照条件下施加拉伸载荷,复合材料失效速率随施加载荷的增大而显著提高;与激光辐照后常温测试力学性能相比,热力耦合作用下复合材料力学性能损失率增大;辐照激光平均功率密度与激光辐照下复合材料损伤形式是热力耦合作用下试样失效速率和失效模式的主要影响因素。

动物细胞培养用生物反应器及其力学环境

动物细胞体外培养时 ,生物反应器是整个培养过程的关键设备 ,为细胞提供一个适宜的生长环境 ,使之快速增殖并形成所需的生物组织制品。由于动物细胞在其形态结构、培养方法以及所需的力学环境等方面均不同于微生物细胞 ,因而传统的微生物反应器显然已不适用于动物细胞大规模培养 ,特别是组织工程的需要 ,促使新型生物反应器的研究与开发。本文针对动物细胞培养的基本特点 ,综述了动物细胞培养用生物反应器 。

印刷机械传动系统动力学一般模型的建立及其数值仿真

对一个典型的印机传动系统 ,用一种新的方法模拟扭转振动 ,估算了系统固有频率及主振型 ,并对振动响应和动力学载荷因子进行了预测。预测结果与实验测试结果完全一致。

力学因素在体外构建组织工程化软骨中的应用

力学因素是软骨组织工程中的重要影响因素之一。近年来的研究表明,力学作用可以刺激细胞外基质的分泌,改变三维支架上培养的软骨细胞的新陈代谢,从而促进软骨组织的生长与重建。本文就力学因素对软骨细胞增殖分泌的促进、力学刺激的传导机制及生物反应器在软骨组织工程中的应用等方面做一综述。

软骨组织工程中力学因素的影响及应用

力学因素是软骨组织工程中的重要影响因素之一。近年来的研究表明,力学作用可以刺激细胞因子及激素的分泌,改变三维支架上培养的软骨细胞的新陈代谢,从而促进软骨组织的生长与重建。目前已经有诸多关于体外构建软骨组织的报道,但对于其中的力学因素的影响(包括力学因素对软骨细胞增殖的促进及力学刺激的传导机制等)还没有完全认识。就以上几方面做一综述,并简单介绍生物反应器在软骨组织工程中的应用。

骨关节系统软组织损伤及修复的力学生物学研究新进展

骨关节系统软组织退行性病变的发生率高、极易致残。研究发现,人体两大主要力学器官--脊椎和膝关节的软组织,如椎间盘、关节软骨和肌腱等软组织的退行性病变最为常见,其典型特征是骨关节软组织处于力学失稳(mechanical imbalance)状态。这种因力学载荷或骨骼肌劳损引发骨关节系统软组织/细胞内力学稳态的长期破坏。

损伤与康复生物力学

航空航天、交通、体育运动乃至日常生产生活中人体组织/器官损伤频繁、损伤率较高,但其损伤、修复/康复的评定以及在此基础上的植介入医疗器械或防护、康复装备设计均缺乏理论依据,其根本原因是复杂力学载荷下组织/器官损伤与修复之间关系缺乏定量化描述和参数化准则,进而影响植介入医疗器械与防护、康复装备的有效性评测及创新型设计。