缠结拓扑限制作用对凝胶杆屈曲的影响

当前对聚合物凝胶失稳现象的研究大多是基于Flory-Rehner弹性凝胶理论,并未考虑凝胶网络链段相互缠绕引起的物理交联对凝胶弹性网络自由能的影响.因此,本文采用了一个新的,包含网络缠结拓扑限制作用的凝胶自由能函数,在此基础上计算交联网链数密度与滑动环数密度的比值、不可伸展参数、滑移参数对聚合物凝胶的折合增量模量的影响,并给出了不同长细比凝胶杆的临界屈曲应力.研究结果表明:交联网链数密度与滑动环数密度的比值、不可伸展参数越大,增量模量越大,而滑移参数越大,增量模量越小;凝胶杆的长细比越大,临界屈曲应力越小.

模拟失重大鼠大脑中动脉与肠系膜小动脉生物力学行为的比较

为进一步阐明短期失重下血管的适应性改变及其重力性对抗措施的机理,本文对3d模拟失重组(SUS)、对抗措施组(STD,每日恢复正常站立体位1h模拟-Gx重力)及对照组(CON)大鼠大脑中动脉和肠系膜第三级小动脉的被动和主动生物力学特性进行了分析。所研究的生物力学参数包括:被动血管的表观刚度(β)、被动和主动血管的周向应力(σθ)-应变(εθ)关系及其增量弹性模量(Einc,p),和平滑肌收缩活动所致的激活增量弹性模量(Einc,a)。主动血管生物力学特性分析结果显示,肌源性紧张度的调节对失重下血管的适应具有重要意义:(1)SUS组肠系膜第三级小动脉的主动σθ-εθ曲线与其被动态曲线基本一致,表明通过肌紧张度调节使σθ恢复正常的功能基本丧失;但每日1h的-Gx重力暴露则可完全防止此功能减退;(2)SUS组大脑中动脉的主动σθ-εθ曲线较其被动曲线明显左移,不同压力下εθ始终相对稳定,σθ也趋于正常;且每日短时-Gx重力不能防止这种功能亢进。另一方面,对被动血管生物力学特性的分析则提示,不同血管的间质成分可能有不同重塑(remodeling)变化,如失重暴露时间进一步延长,将可能观察到有显著意义的重要变化。总之,本文血管生物力学特性分析对阐明失重环境下血管适应机理及其重力性对抗措施具有重要意义。