PDO血管内支架的制备及其径向压缩性能

以4种不同直径的聚对二氧环己酮(PDO)单丝为原料,采用手工编织的方法制备16种不同编织密度的血管内支架.对PDO单丝的力学性能、血管内支架的结构参数、径向压缩性能的测试方法和径向压缩性能进行试验研究.试验结果表明:采用PDO单丝手工编织的血管内支架的孔隙率符合选用要求;血管内支架的径向支撑力和弹性回复率随着单丝直径与编织密度的增加而增加,且单丝直径对血管内支架的径向压缩性能影响更显著.     

网状结构PDO血管内支架的抗弯刚度及体外降解性能

以4种直径的聚对二氧杂环己酮(PDO)单丝为原料,采用手工编织法制备网状结构血管内支架.采用悬臂梁法对PDO血管内支架的抗弯刚度进行测试及分析,研究单丝直径及编织头数与支架抗弯刚度的关系.对PDO单丝及支架进行体外降解试验,研究单丝的力学性能及支架抗弯刚度在降解过程中的变化情况.试验结果表明:采用悬臂梁法可以有效测量支架的抗弯刚度;PDO支架的抗弯刚度随单丝直径及编织头数的增大而增大;PDO单丝降解10星期后基本丧失力学性能;PDO支架的抗弯刚度能保持10星期左右,随后发生断裂及解体,失去抗弯能力.     

血管内支架径向压缩性能的测试方法

以3种不同直径的聚丙烯(PP)单丝为原料,分别编织4种不同密度共12枚血管内支架.采用平面压缩法在不同上平面尺寸和不同接触界面条件下对支架的径向支撑力、径向压强及弹性回复率进行测试和分析.试验结果表明:使用平面压缩法对支架径向支撑力进行测试时,应选用尺寸大于支架外径的上平面;3种接触面测试支架径向压缩性能时,压缩曲线趋势均一致,测试值有一定差异;采用薄膜包覆支架进行压缩时,压缩曲线较为平滑.     

一体化编织型血管覆膜支架的压缩性能

采用新型编织技术制备了螺旋平行分布和交叉分布的4种不同结构的一体化血管覆膜支架,研究支架不同结构与其平面压缩性能的关系,考察不同压缩测试条件(压缩和回复速率以及压缩停滞时间)对支架的径向压缩强力、应力松弛率和弹性回复率的影响,综合评价其压缩性能.结果表明:小节距同向螺旋平行分布血管覆膜支架(A2)具有压缩强力较高、应力松弛率最小、弹性回复率高,故其压缩性能最好;随着压缩停滞时间的延长,大节距同向螺旋平行分布血管覆膜支架(A1)和交叉分布血管覆膜支架(B1和B2)的应力松弛率明显增加,且弹性回复率降低.     

新型一体化编织型血管覆膜支架的扭转性能

利用编织技术制备了4种不同结构的一体化涤纶复丝/镍钛合金丝血管覆膜支架,采用端部握持法测试了支架的扭转性能.通过扭转过程中的扭力变化和血管覆膜支架的形态变化,探讨支架结构与扭力的关系.结果表明:只有低密度镍钛合金丝同向螺旋分布的支架(A_1)在正向扭转过程中出现结构坍塌,低密度镍钛合金丝交叉分布的支架(B_1)、高密度镍钛合金丝同向螺旋分布的支架(A_2)和高密度镍钵合金丝交叉分布的支架(B_2)均能保持管腔通畅;支架(B_1)和支架(A_2)在扭转时产生的抗扭转力较小,可降低人体血管损伤的风险,考虑平整光滑的支架表面可减少血栓,则A_2为性能较优支架.     

可降解血管支架的动态力学性能

聚对二氧环己酮（PDO）编织成的可生物降解血管支架比传统金属材料支架有着生物相容性好、不易引起血管栓塞再狭窄等优点.利用动态力学实验（DMTA）方法测试PDO纤维动态力学性能,并对3种不同方法编织的支架进行动态力学测试,通过实验结果,指出了支架编织方法对力学性能的影响.     

基于有限元仿真的食管支架疲劳寿命计算

介绍了食管支架的应用背景及其研究现状,用有限元数值模拟方法计算了食管支架的疲劳寿命.根据实际情况,提出合理的假设与简化条件,完成了几何模型及有限元模型的创建、材料模型的选取及边界条件的正确设置.通过对不同头数、不同丝径的裸架和覆膜支架的疲劳寿命的计算,得出支架丝径越大、头数越多,支架径向刚度和强度就越大,疲劳寿命也越大的结论.建立了食管支架体外加速疲劳试验装置,对不同头数、相同丝径的覆膜支架进行疲劳寿命的试验.试验结果与数值模拟结果一致,证明了数值模拟方法的合理性及有效性.数值模拟与试验相结合能为食管支架的优化设计提供有价值的参考.     

聚酰亚胺长丝二维编织工艺与性能

为制备轻质、高强、低延伸率的空间应用张力编织绳,探明二维编织工艺对编织绳性能的影响机制,通过拉伸及耐磨损性能试验对3种不同线密度的聚酰亚胺(polyimide, PI)长丝进行可编织性能分析,同时在C12型高速编织机上制备13种PI编织绳,对编织工艺参数及拉伸性能进行测试与分析并建立回归方程。试验结果表明：PI长丝线密度越大,其刚度越大且越不易弯曲,其中线密度为111.1 tex的PI长丝的耐磨性能最好;随着编织节距的增加,编织绳直径和编织角逐渐减小,断裂强力增加而断裂伸长率减小,当编织节距增大到一定值时,断裂强力和断裂伸长率趋于一定值,回归方程的拟合程度均超过90%。综合所有直径为0.9～1.1 mm的编织绳,当PI长丝线密度为111.1 tex和编织节距为5 mm时,编织绳强力为1 226 N和断裂伸长率为5.73%,该编织绳结构紧密且力学性能最优。     

黏结方法对PLA血管内支架力学性能的影响

将聚乳酸(polylactic acid,PLA)编织线经手工编织成环形网状结构血管内支架,冠峰连接处分别采用聚己内酯(poly-caprolactone,PCL)管封套黏结和4014医用胶水黏结.通过测试两种支架的扩张性能、黏结点牢度、径向压缩性能及体外降解性能,探讨黏结点工艺对血管内支架生物力学性能的影响.试验结果表明:PCL管封套黏结的PLA血管内支架的黏结点牢度与压缩回复率较高,且扩张性较好,但径向压缩力较低,径向压缩性能及体外降解性能与4014医用胶水黏结的PLA血管内支架相似,PCL管封套黏结的PLA血管内支架更适用于临床.     

食管支架径向支撑性能

针对目前编织型食道支架支撑性研究存在的问题,完成了支架几何模型及有限元模型的创建、材料模型的选取以及边界条件的设置,提出了基于有限元分析的食管支架径向支撑力计算方法,并对不同头数、不同丝径、不同导程支架的径向支撑力进行分析.分析结果显示:头数越多,径向支撑力越大;丝径越大,径向支撑力越大;导程越大,径向支撑力越小.支撑...     

颅内动脉瘤支架柔顺性能有限元分析

设计一种新型镍钛合金颅内动脉瘤导流支架,采用有限元方法研究了6种具有不同表面筋宽度、厚度和内弧半径的非对称支架模型,系统分析了在弯曲状态下几何参数对其最大等效单轴拉应变及纵向柔顺性的影响,并与Neuroform3颅内支架和PED(pipeline embolization device)支架进行比较分析。结果显示:在弯曲过程中,该支架最大等效单轴拉应变很小,始终处在镍钛合金可恢复应变范围内;最大等效单轴拉应变及弯矩随着支架筋宽度和内弧半径增加而增大,筋厚度对弯曲性能的影响较小;支架柔顺性优于Neuroform3支架和PED支架,能顺利到达目标血管,合理的支架设计对脑动脉瘤血管重建至关重要。     

聚乙烯醇/聚丙烯酰胺水凝胶基小口径人工血管材料

结合浇注法及编织法制备了一种编织管增强的聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶小口径人工血管材料(内直径6 mm),并进行了一系列表征。结果表明:当该人工血管材料的拉伸伸长率为50%时,拉伸强度可达到(905.6±63.1)kPa,压缩弹性回复率为(93.4±6.7)%,缝合线固位强力为(9.89±0.64)N;在80~120 mmHg条件下,径向顺应性达到(3.11±0.09)%,是商用e-PTFE人工血管的6.9倍;材料的细胞相容性良好,溶血率极低,属于不溶血材料。     

热定型对PGA单丝、编织线及其肌腱支架力学性能的影响

利用正交试验,研究了热定型工艺(温度、时间、热定型方式)对聚乙交酯(PGA)单丝及编织线力学性能的影响,并将经过热定型(55℃、拉伸定型5min)和未经热定型的PGA肌腱支架增强体置于温度为37℃、pH值为7.4的磷酸盐缓冲液中进行4星期的体外降解试验.研究结果表明:热定型温度和时间对PGA单丝及编织线力学性能影响较大.对于PGA单丝及编织线,当热定型温度为40~60℃、时间为3~5 min、采用拉伸定型方式时,其力学性能较好;体外降解试验表明,经过热定型的PGA肌腱支架增强体的力学性能优于未经热定型的肌腱支架增强体.     

温度与荷载联合作用下能源锚杆的热力响应特性数值模拟研究

能源锚杆是一种由地源热泵技术与支护锚杆相结合的建筑节能减碳新技术.然而,目前针对温度影响下锚杆的热力响应机理尚不清楚.基于多场耦合数值模拟方法,探讨温度、锚杆线膨胀系数、锚杆直径、土体导热系数及荷载等因素对能源锚杆热-力特性的影响.研究结果表明：常温锚杆受拉时,锚头位移随荷载的增大而增加;温度下降15℃时,锚头平均位移较常温锚杆降低-1.34 mm(约为锚杆直径的1.0%);温度上升15℃时,锚头平均位移较常温锚杆增加0.89 mm(约为锚杆直径的0.68%);换热过程中,锚杆温度的升高会引起杆体轴力的减小;在同一加热温度和荷载条件下,锚头位移随着锚杆的线膨胀系数增大而增大,锚杆轴力随着锚杆的线膨胀系数增大而减小;锚杆直径的增大会导致锚头位移的减小.试验结果对能源锚杆的设计和施工提供了一定的参考和依据.     

激光冲击强化对TC4电子束焊缝机械性能的影响

利用高功率重复率Nd：YAG激光对TC4钛合金电子束焊缝进行了冲击强化处理,研究了激光冲击强化处理过程中改变激光功率密度对电子束焊缝残余应力分布和表面层硬度的影响．试验结果表明,当激光脉冲能量为45．9J时,激光光斑直径Ф9mm,残余应力基本不发生变化,而激光光斑直径小于Ф3mm,焊缝残余应力分布变化显著,并随着激光光斑直径的减小,残余压应力的数值增大更加明显．当激光冲击的功率密度大于18GW／cm^2时,激光冲击强化处理使电子束焊缝区的残余应力改变明显,改善了焊缝残余应力的分布;当激光冲击的功率密度大于12GW／cm^2时,激光冲击强化处理使电子束焊缝区的表面层硬度明显改变,改善了焊缝区域硬度的分布,有利于提高TC4钛合金焊缝区的机械性能．     

采煤机滚筒截齿排列的试验研究

根据采煤机破煤理论,研制煤岩截割试验台;根据不同的滚筒叶片截齿排列、螺旋叶片头数,研制4种不同的试验滚筒.以此为基础,在试验台上对4种不同截齿排列的滚筒进行截割性能试验,分析不同滚筒截割扭矩的最大值、最小值、均值、方差等参数;同时,对截落煤岩的块度进行分级处理,研究不同截齿排列滚筒截割块煤率.研究结果表明:对同一直径、不同叶片头数、不同截齿排列的滚筒,在截割时,随着螺旋叶片头数的增多,其载荷波动性减小;在2头螺旋叶片滚筒中,棋盘式滚筒的扭矩均值、方差等统计参数值均比顺序式的小,而棋盘式的块煤率比顺序式的大;具有3头螺旋叶片的畸变Ⅰ式和畸变Ⅱ式滚筒,在截割扭矩的统计参数值中除畸变Ⅰ式的方差小于畸变Ⅱ式的方差外,其余参数基本相等;并且,在4种滚筒中,畸变Ⅰ式截割时滚筒载荷的波动性最小,块煤率最大.     

螺旋式S型风轮气动性能试验研究

为了克服传统S型风轮扭矩波动大的缺点,提出了一种偏转180°螺旋式S型风轮,在低速风洞进行风洞气动性能试验.风轮的旋转直径420mm、高度680mm、偏心距100mm,测量了风轮在风速5m/s不同相位角对应的静扭矩以及风速10m/s不同负载下的转速与扭矩.通过对实验数据分析得出:螺旋式S型风轮始终产生促使转动的正的扭矩,叶尖损失造成静扭矩不随相位角恒定分布,但是静扭矩波动较小;风轮转速波动幅度随着尖速比的增大而减小,扭矩波动幅度随着尖速比的增大而减小;风轮扭矩系数是尖速比的一次函数且随着尖速比增大而减小,功率系数是尖速比的二次函数且截距为零,功率系数随着尖速比增大先增大后减小.     

方格网状结构组织工程肌腱支架增强体的制备与降解性能

聚羟基乙酸(PGA)和聚乳酸(PLA)是两种生物相容性良好且可在体内降解的材料.采用PGA/PLA编织线经手工编织的方法制备成周向6个方格、直径为11mm的圆筒形网套,作为方格网状结构肌腱支架增强体,测试其初始几何性能及拉伸性能,将编织所得的方格网状肌腱支架增强体放入温度为37℃、pH值为7.4的磷酸盐缓冲液(PBS)中进行为期8星期的体外降解实验,观察支架增强体在体外降解过程中的外观、孔隙率、厚度、口径以及断裂强力和质量损失的变化规律.研究发现,手工编织方格网状结构肌腱支架增强体具有纵向拉伸断裂强力较大、纵向延伸性小和孔隙率大、不易脱散等特性.     

三种网孔结构组织工程肌腱支架增强体的性能

以聚乙交酯(PGA)复丝和聚丙交酯(PLA)复丝为原料进行合股编织,分别采用小口径圆纬机和手工编织的方法,制得纬平、方形和菱形3种网孔结构的组织工程肌腱支架增强体.探讨了3种支架增强体的延伸性、孔隙率、孔径、强力等性能,并研究了8星期体外降解试验过程中支架增强体的断裂强力、质量损失、厚度、口径及孔隙率等性能的变化规律.结果表明:方形网孔结构的支架增强体延伸性最小、孔隙率和孔径最大;3种支架增强体在降解过程中,前3星期断裂强力急剧下降,厚度有所增加;降解4~6星期后支架的质量损失显著增大,厚度迅速减小;孔隙率在降解过程中呈先减小后增大趋势,在3~4星期时孔隙率值最小;手工编织支架增强体的口径在降解过程中无明显变化,而纬平支架增强体的口径在降解前3星期逐渐减小,3星期后又逐渐增大.     

热处理对于TiNi(Ni原子分数为50.6%)合金性能的影响

介绍了固熔热处理工艺对用于制造医用支架直径为 0 .8mm的TiNi(Ni原子分数为 5 0 .6 % )合金的影响 .研究的目的在于找到适合自扩张支架的马氏体相变完成温度Af.采用低温下时效处理的办法 ,在高低温度下对样品进行连续弯曲训练 ,以此来获得双向形状记忆效应 .通过不同的固熔热处理温度 ,发现合金完成马氏体相变时存在约 2 0℃的温度变化范围 ,且具有较好的形状回复率 .