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Analyses of thermal stress and fracture during cryopreservation of blood vessel 被引量:6
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作者 华泽钊 徐红艳 +3 位作者 周国燕 刘锦纷 黄惠民 丁文祥 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2001年第2期158-163,共6页
The occurrence of fractures in the vessel wall has been a major problem for human blood vessel cryopreservation. The large volumetric expansion of water during crystallization produces great inner stresses. To solve t... The occurrence of fractures in the vessel wall has been a major problem for human blood vessel cryopreservation. The large volumetric expansion of water during crystallization produces great inner stresses. To solve these complicated heat transfer and thermal stress problems, a model and an analytic method are presented in this paper, with which transient temperature field, the transient stress field inside the blood vessels during freezing can be calculated and analyzed, and the probable cracks or fractures can be predicted. The analytic results of sheep thoracic artery are consistent with the experimental observations of fractures. 展开更多
关键词 blood vessel thermal stress FRACTURE cryopreservation
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血管冻存过程中的应力分析 被引量:6
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作者 徐红艳 华泽钊 +3 位作者 孙彦隽 刘锦纷 黄惠民 丁文祥 《医用生物力学》 CAS CSCD 2000年第1期13-18,共6页
为了预测血管组织低温保存过程中所受到的机械损伤,本文建立了一维对称具有同心孔的圆筒模型,模拟计算了降温过程壁面温度随时间的变化;冻结过程中体积膨胀和组织内温度分布不均引起的热应力随时间变化及其在壁面的分布.本文计算了... 为了预测血管组织低温保存过程中所受到的机械损伤,本文建立了一维对称具有同心孔的圆筒模型,模拟计算了降温过程壁面温度随时间的变化;冻结过程中体积膨胀和组织内温度分布不均引起的热应力随时间变化及其在壁面的分布.本文计算了热应力在径向、周向和轴向的分布,径向应力小于周向应力和轴向应力;由相变引起的应力大于由温度分布不均引起的应力;主要考虑了降温速率的影响,降温速率越高,组织内部所受热应力越大;当降温速率是1K/min时最大周向应力为0.12Mpa,降温速率为12K/min时最大周向应力为0.6Mpa;当热应力超过血管组织所能承受的极限值时,在血管壁上会产生裂纹;使组织受到损伤。 展开更多
关键词 低温保存 降温速率 热应力 血管组织
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不同保存温度下生物材料冻结过程中断裂分析 被引量:4
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作者 徐红艳 华泽钊 +1 位作者 陈儿同 周国艳 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期49-54,共6页
为了预测生物组织低温保存过程中所受到的机械损伤 ,本文建立了一维轴对称柱状模型 ,模拟计算了降温过程相变界面随时间的移动 ,壁面温度随时间的变化 ;组织内温度分布不均引起的热应力随时间变化及其在壁面的分布。主要考虑了最低保存... 为了预测生物组织低温保存过程中所受到的机械损伤 ,本文建立了一维轴对称柱状模型 ,模拟计算了降温过程相变界面随时间的移动 ,壁面温度随时间的变化 ;组织内温度分布不均引起的热应力随时间变化及其在壁面的分布。主要考虑了最低保存温度的影响 ,保存温度越低 ,管壁内部温度变化速率越快 ,组织内部所受热应力越大 ;当此应力超过血管壁所能承受的极限应力时 ,在管壁上会产生裂纹。 展开更多
关键词 低温保存 生物材料 热应力 冻结过程 裂纹
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HA-Ti生物功能梯度材料微观组织及热应力缓和特性 被引量:11
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作者 储成林 尹钟大 +1 位作者 朱景川 王世栋 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期775-782,共8页
本文用粉末冶金法制备了HA-Ti系生物FGM,并测定了HA-Ti复合体材料的弹性模量和热膨胀系数.应用经典叠层板理论和热弹性力学理论分析了HA-Ti系NFGN双层板和HA-Ti系FGM的制备残余热应力和热应变.结果表... 本文用粉末冶金法制备了HA-Ti系生物FGM,并测定了HA-Ti复合体材料的弹性模量和热膨胀系数.应用经典叠层板理论和热弹性力学理论分析了HA-Ti系NFGN双层板和HA-Ti系FGM的制备残余热应力和热应变.结果表明,HA-Ti系生物FGM呈现出宏观不均匀性与微观连续性的组织特征.HA-Ti系复合体材料的弹性模量在Ti-HA80达到谷值,并受到气孔率的影响.其热膨胀系数随着HA含量和测试温度的升高而增大.残余热应力和残余热应变强烈依赖于组成分布,FGM由于组成梯度化减小了成分变化幅度,其最大残余拉应力只有HA/Ti直接叠合体(NFGM)的1/3。 展开更多
关键词 功能梯度材料 生物材料 热应力缓和 羟基磷灰石
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HATi/Ti/HATi轴对称生物功能梯度材料的制备及其热应力缓和特性 被引量:12
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作者 储成林 朱景川 +1 位作者 尹钟大 王世栋 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第A01期57-62,共6页
用粉末冶金法制备出HATi/Ti/HATi 轴对称生物功能材料(FGM) , 并测定了HATi 复合体材料的力学性能和热膨胀系数。应用经典叠层板理论和热弹性力学理论分析了HA40Ti/Ti/HA40Ti 直接叠... 用粉末冶金法制备出HATi/Ti/HATi 轴对称生物功能材料(FGM) , 并测定了HATi 复合体材料的力学性能和热膨胀系数。应用经典叠层板理论和热弹性力学理论分析了HA40Ti/Ti/HA40Ti 直接叠层体和轴对称FGM 制备残余热应力。结果表明其微观组织呈对称型梯度化分布。FGM 中间纯Ti 层具有最高的抗弯强度和断裂韧性( 分别为971 .96 MPa 和29 .691 MPa·m 1/2) , 而表面层的弹性模量最低, 只有87 .71 GPa。从生物医学应用的角度看, 力学性能如此分布的生物材料正是我们所期望的。其热膨胀系数随着HA 含量和温度的升高而增大。制备残余热应力强烈依赖于组成分布,组成对称梯度化分布导致了FGM 中残余热应力也呈现对称梯度化分布, 并降低了其表面层制备残余拉应力。 展开更多
关键词 功能梯度材料 生物材料 热应力缓和 轴对称
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血管低温保存全过程的热应力分析 被引量:7
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作者 雷冬 赵建华 田利安 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期328-334,共7页
计算机模拟了横观各向同性血管模型在低温保存全过程中的热应力分布 .结果表明 ,血管在复温刚开始阶段 ,血管外表面处出现一个显著的大应力峰 ,此时血管为理想线弹性体 ,容易导致沿截面的脆断 .而在降温阶段 ,血管虽然也出现大的应力峰 ... 计算机模拟了横观各向同性血管模型在低温保存全过程中的热应力分布 .结果表明 ,血管在复温刚开始阶段 ,血管外表面处出现一个显著的大应力峰 ,此时血管为理想线弹性体 ,容易导致沿截面的脆断 .而在降温阶段 ,血管虽然也出现大的应力峰 ,但此时血管为粘弹性体 ,并不一定会发生断裂 . 展开更多
关键词 血管 低温保存 热应力
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大小血管冻结过程中的热应力分析与裂纹观察 被引量:3
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作者 周国燕 徐红艳 +2 位作者 华泽钊 孙彦隽 刘锦纷 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第S1期181-184,共4页
为了预测动脉低温保存过程中所受到的机械损伤,本文建立了一维轴对称弹性圆筒血管在低温下保存的热应力 计算模型,模拟计算了冻结过程中体积膨胀引起的热应力随时间变化及其在壁面的分布,通过计算了解降温速率和血管尺寸不同的影响... 为了预测动脉低温保存过程中所受到的机械损伤,本文建立了一维轴对称弹性圆筒血管在低温下保存的热应力 计算模型,模拟计算了冻结过程中体积膨胀引起的热应力随时间变化及其在壁面的分布,通过计算了解降温速率和血管尺寸不同的影响。计算结果显示径向应力小于周向应力和轴向应力;降温速率越快,组织内部所受热应力越大,壁厚越厚,热应力越大;产生超过热应力极限值的降温速率比在血管壁上产生裂纹的降温速率小许多。计算分析的结果与实验观察到的裂纹情况相符。 展开更多
关键词 低温保存 血管 热应力
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血管低温保存过程热应力 被引量:2
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作者 赵刚 程曙霞 刘忠 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1284-1289,共6页
通过数值模拟,结合前人实验结果,探索低温保存血管壁出现裂纹或断裂的机理;为血管低温保存的优化设计提供理论依据·使用有限差分方法求解焓法模型,自行编制程序,求解该非线性热-力耦合问题·得到了一般低温保存过程(降温-恒温... 通过数值模拟,结合前人实验结果,探索低温保存血管壁出现裂纹或断裂的机理;为血管低温保存的优化设计提供理论依据·使用有限差分方法求解焓法模型,自行编制程序,求解该非线性热-力耦合问题·得到了一般低温保存过程(降温-恒温-复温-恒温)中血管壁内部瞬态温度场与应力场;研究了降温速率、复温速率、降温终止温度等因素对该应力场变化历史的影响·结合前人实验结果,指出降温阶段血管最大轴向压应力的出现并非是导致血管内外壁出现裂纹的决定因素;复温初始阶段拉应力的出现才是导致血管内外壁出现裂纹的真正因素;分步复温实质上并非是缓解或者减少热应力,而是复温至某个温度区间,在血管弹性恢复至一定程度后,使其得以安全承受原本在脆性温区内不能承受的拉应力. 展开更多
关键词 血管 低温保存 热应力 裂纹
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动脉血管低温保存研究现状及展望 被引量:1
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作者 高志新 刘宝林 +1 位作者 郝保同 周国燕 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期15-20,共6页
血管低温保存是满足临床移植的重要保证手段。从影响动脉血管低温保存的因素,低温保存后的活性恢复、细胞水平上的血管低温损伤机理、冻结/复温过程中的热物理性质和力学性质变化,以及低温断裂现象等方面综述了血管低温保存研究进展。
关键词 动脉血管 低温保存 热应力
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生物组织冻结过程中的应力分析 被引量:3
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作者 徐红艳 华泽钊 张洁 《真空与低温》 2000年第2期98-103,共6页
为了预测生物组织低温保存过程中所受到的机械损伤 ,建立了一维球对称模型 ,模拟计算了降温过程相变界面随时间的移动 ,壁面温度随时间的变化 ;组织内温度分布不均引起的热应力随时间变化及其在壁面的分布。主要考虑了降温速率的影响 ,... 为了预测生物组织低温保存过程中所受到的机械损伤 ,建立了一维球对称模型 ,模拟计算了降温过程相变界面随时间的移动 ,壁面温度随时间的变化 ;组织内温度分布不均引起的热应力随时间变化及其在壁面的分布。主要考虑了降温速率的影响 ,当降温速率低于某一值时 ,降温速率越高 ,组织内部所受热应力越大 ;降温速率超出这个值 。 展开更多
关键词 低温保存 降温速率 热应力 生物组织 数学模型
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粉末冶金技术在生物梯度材料制备中的应用 被引量:6
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作者 杨云志 陈治清 田杰谟 《粉末冶金技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期290-297,共8页
综述了热应力缓和型梯度材料制备中的粉末冶金技术,并根据粉末冶金技术在生物梯度材料制备中的现状预测了其发展趋势。
关键词 粉末冶金 生物材料 功能梯度材料
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