ePTFE人工血管管壁结构及其体外性能的试验研究

对国内外两组膨体聚四氟乙烯(ePTFE)人工血管从管壁结构、理化性能和生物力学性能进行对比研究.通过试验研究两组人造血管管壁的宏观及微观结构、表面润湿性、结晶度和融熔温度、周/轴向拉伸、顶破拉伸以及手术线固位强力,对比两组样品的性能差异,并分析了导致差异的可能原因,讨论了管壁结构、理化性能与力学特性之间的关系.研究结果表明,国产和进口ePTFE人工血管试样均为双层结构,两者都有良好的疏水性表面和抗水渗透性.但进口试样具有更加规整均匀的节点和纤维形态结构,有利于人工血管的生物耐久性.     

三维针织/机织聚氨酯基复合材料的力学性能

为解决间隔织物增强复合材料存在强度低、抗压性差的问题，选用经编间隔织物和玻璃纤维机织物作为增强体，聚氨酯泡沫作为基体，制备系列三维针织/机织聚氨酯基复合材料，并测试材料的拉伸、弯曲和压缩性能。结果表明：将经编间隔织物/玻璃纤维机织物以三维夹芯结构形式嵌入复合材料中，能够提高间隔织物增强复合材料的拉伸性能和压缩性能；在表面组织结构相同的情况下，经编间隔织物厚度大的三维针织/机织聚氨酯基复合材料的力学性能较好；在织物厚度相同的情况下，填充大六角形网孔的间隔织物的复合材料具有较好的力学性能。     

PTT经编弹力泳装面料弹性的研究

为了解新型聚酯纤维PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)经编弹力泳装面料的弹性,用PTT纤维织制的经编弹力泳装面料,与锦纶(PA)和涤纶(PET)织制的经编弹力泳装面料进行对比研究.实测了它们15N和5次及25N和9次定负荷的拉伸性能,比较了它们的弹性回复率、塑性变形率和拉伸弹性伸长率;为进一步寻找3种面料的弹性回复率变化规律,列出了它们弹性回复率的回归方程式.结果显示,PTT经编弹力泳装面料断裂强力较小、伸长率较大,具有优异的弹力回复性,是制作泳装的理想面料.     

离心风机蜗壳进口周向来流的非均匀性对其旋涡流动影响的数值研究

运用CFD技术对一离心风机整机作数值模拟，研究了蜗壳进口周向非均匀来流对其内旋涡结构、演化过程的影响．计算结果表明，蜗壳内各径向截面上产生了3个旋涡，一个进口涡和一对梯形涡，且都经历了初生、发展、耗散和溃灭等过程．与单蜗壳在周向均匀来流的假设下计算所得的旋涡结构相比，两者存在很大的差别，这说明只有考虑蜗壳来流的非均匀性影响，才能比较准确地模拟其内的旋涡运动．     

硅酸铝短纤维/铝合金复合材料的断口分析

利用SEM观察了硅酸铝短纤维/铝合金复合材料的拉伸断口,发现陶瓷增强相主要有三种破坏形式;当纤维沿拉伸方向的有效长径比超过临界值时纤维以断裂破坏为主;(近似)垂直于拉伸载荷的纤维因承受横向拉伸导致界面或纤维开裂而发生脱附;机械损伤及不均匀热收缩在陶瓷颗粒内产生的应力导致大颗粒发生开裂.纤维断裂能有效提高复合材料的强度;纤维脱附及颗粒开裂对材料的强度没有贡献.     

多轴向BFRP方管桁架K型节点性能分析

由于纤维增强复合材料(FRP)具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,近年来在结构工程中得到了广泛的应用。在复合材料桁架中使用多轴向铺层型材可有效提高节点承载力、改善破坏形态,但目前相关研究仍停留在简单板板连接节点的层面。针对这一问题,根据方管桁架桥薄弱位置,采用数值模拟的方法,分析均匀布置、螺栓错配、周围布置3种螺栓排布方案下的K型节点性能,并通过试验对有限元结果进行验证。结果表明：K型节点螺栓群承荷不均匀现象明显,薄弱点位于拼接板与下弦杆连接处。螺栓错配能够有效改善螺栓群应力分配不均,增大第2排螺栓的传力比,从而提高节点的连接效率。周围布置虽然传力不均匀,但整体的连接效率和均匀布置接近,从节省材料和连接空间的角度来看,也是一种可选的节点布置方案。     

玻纤分布层合热塑性复合材料的力学性能及其失效行为

使用连续玻纤毡和玻纤网格布两种形态增强体,通过宏观不均匀增强体结构设计,在连续化运行的双钢带压机上制备得到了玻纤分布层合热塑性复合材料,探讨了玻纤增强体分布层合结构对复合材料力学性能及其失效破坏行为的影响。结果表明,玻纤增强体的宏观不均匀层合结构对复合材料的拉伸及弯曲性能的影响存在差异;连续玻纤毡位于外侧的分布层合结构能够抑制裂纹在垂直于拉力方向的扩展,层间分离的同时使更多的纤维束拔出断裂,显著改善了复合材料的拉伸性能;玻纤网格布位于外侧的分布层合结构则使其弯曲性能明显提高,外侧玻纤网格布中取向的玻纤呈现张力破坏使复合材料能够承受更高的弯曲载荷;分布层合结构中引入的玻纤网格布发挥了纤维束增韧作用,大幅提高了复合材料的冲击强度;与玻纤毡增强热塑料复合材料(GMT)相比,适宜的分布层合结构可使复合材料的拉伸及弯曲性能提高59%~76%、冲击强度提高53%。     

纺黏非织造布的双轴向拉伸性能

对3种纺黏非织造布(聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚乙烯/聚丙烯(PE/PP)双组分)分别进行不同速度和角度的双轴向拉伸试验,研究其双轴向拉伸性能.试验结果表明:在同一拉伸条件下,试样双轴向拉伸时的纤维强力利用系数大于单轴向拉伸时的纤维强力利用系数,各方向的断裂强度提高60.9%~83.3%;3种纺黏非织造布的双轴向拉伸存在一定程度的撕裂现象.     

多层机织人造血管的设计与织造

介绍多层机织人造血管相比于传统单层人造血管所具有的优点,分析了多层人造血管织物的结构特点,结合改造的引纬机构原理对多层机织人造血管的设计原理进行了探讨,并列举了一部分多层人造血管的设计实例.最后,为验证所提出的多层人造血管新设计方法的有效性,制定了多层人造血管相应的上机参数和工艺,并上机织制了样品.通过对样品的表现分析和截面的扫描电镜观察,表明实际结构与设计结构完全吻合.     

水溶性维纶纤维的结构与性能研究

采用Nexus 870傅立叶红外光谱分析仪和DSC热分析仪分析水溶性维纶纤维的化学结构和热学性能.同时,采用单纤维强力仪测试水溶性维纶纤维的力学拉伸性能.得到水溶性维纶纤维及其在80℃的水中溶胀后试样玻璃化温度分别为43.6℃和-2.2℃;水溶性维纶纤维红外光谱图与标准聚乙烯醇红外光谱图在波数1 236cm-1和621cm-1处存在明显差别;单纤维拉伸速度一定时,试样夹持长度小,单纤维的断裂强度略大、断裂伸长率大、断裂功小.     

Influence of Manufacturing Process of Warp-knitted Vascular Prosthesis on the Wall Homogeneity

This paper reports the evolution of textile structure and mechanical properties of vascular prosthesis in the level of the whole prosthesis and the constituent filaments with respect to the manufacturing process. The tubular wall of the prosthesis is divided circumferentially into three zones; basic line (BL), remeshing line ( RL) and guide line ( GL). Some heterogeneity has been observed on the tubular wall in terms of stitch structure of the prosthesis and linear density of the constituent filaments. The breaking position of the prosthesis under circumferential tensile localizes preferentially in remeshing line that is the weakest zone by warp knitting with double needle bed. Furthermore, the statistical differences of the mechanical properties of the filaments of zone RL, GL and BL have been confirmed too. It is predictable that the deterioration of prosthesis, under physiological loads (periodical pulse blood pressure etc.), could happen firstly in the weaker zone in vivo.     

乙烯裂解管减薄损伤及寿命预测方法

对一根运行５ａ后的乙烯裂解炉管的组织和性能分析结果表明，经长期运行后炉 管材料的蠕变断裂性能降低，管壁减薄。提出了考虑裂解管蠕变损伤和减薄损伤的剩 余寿命预测方法。     

Tb0.3Dy0.7（Fe,M）1.95合金的晶体轴向取向与磁致伸缩性能

研究了Ｔｂ０．３Ｄｙ０．７（Ｆｅ１－ｘＭｘ）１．９５（Ｍ＝Ｍｎ，Ａｌ，Ｂ，Ｔｉ，ｘ＝０．０３）合金在高温梯度区熔定向凝固过程中，晶体轴向取向，结晶形有晶体生长速度的变化规律和不同昌体轴向取向与磁致伸缩应变之间的关系，结果发现，晶体生长速度由低变，晶体由平面晶向胞状晶，胞技晶，树枝晶生长转化，晶体也相应地由〈１１０〉，〈１１２〉变化为〈１１０〉＋〈１１３〉＋〈１１２〉混合轴向取向，完全的〈１１２〉轴     

声管中双水听器法估算反射系数及降低干扰的方法研究

借助数学模型研究声管中干扰的形成和传输路径,估算薄空气层的干扰级和声反射系数。研究发现,声源和管壁的机械连接导致的管壁振动决定了反射系数的估算精度。可以采用两种方法降低干扰：（1）合理设计声管结构,保持声管下端面和柱状换能器后垫片的机械连接松动;（2）测量标准水听器所在位置的管壁径向速度来估算反射系数。大量试验和计算的结果表明,采用小弹性弹簧可以降低干扰。     

混凝土和钢管的力学性能和变形特点研究

对强度分别为54 MPa、83 MPa、116 MPa的混凝土和壁厚分别为1．0 mm、2．0 mm、4．7 mm的钢管力学性能和变形特点进行了研究。结果表明:混凝土强度越高,应力-应变关系线性段比例越高,横向变形越小,说明越接近均质材料。在受压条件下壁厚4．7 mm的钢管屈服后,荷载仍缓慢上升;壁厚2．0 mm钢管,达极限荷载后缓慢卸载,而壁厚1．0 mm的钢管在弹性阶段达极限荷载后突然卸载,表现为弹性失稳破坏。用澳大利亚标准AS4100-1900计算薄壁钢管的强度最为准确。     

短肢剪力墙结构方案比较

根据壁式框架结构和联肢剪力墙的力学特点,分析了由短肢剪力墙组成的壁式框架结构和联肢剪力墙的力学性能,比较了在水平荷载作用下两种结构的弯矩、位移、和剪跨比变化特点,重点分析了肢距系数T对结构力学性能的影响,提出了短肢剪力墙的一种合理结构形式,以供设计参考.     

感应回火对冷成形高强度钢方管力学特性的影响

针对直接冷弯成形工艺制备的高强度钢方管出现弯角力学性能下降、冷作硬化效应明显和残余应力集中等问题,提出了在线局部感应回火工艺.该工艺有效解决了冷成形高强度钢方管角部缺陷问题,并发现不同感应回火温度对弯角力学性能有较大的影响.结果表明:当回火温度在650℃时,方管弯角处强度和延伸率与原材料性能接近,在酸洗压扁实验中的压下量超过方管对角线1/2仍没有裂纹出现,残余应力大小和分布也得到一定程度的改善;当回火温度为700℃时,高强度钢方管弯角强度开始降低,热影响区变大,残余应力分布异常.     

基于DIC数字散斑技术的钢护筒—混凝土单桩轴压力学性能试验研究

对于检测钢护筒的约束作用对钢筋混凝土单桩轴向力学性能影响方面的问题上,以往的轴向位移检测手段主要由应变片和千分表等仪器进行检测,而对新兴的变形检测技术—DIC数字散斑动态应变测量分析系统的运用较少,因此本文主要借助DIC技术进行桩体位移检测,通过控制变量法制作无钢护筒—钢筋混凝土桩,薄壁钢护筒—钢筋混凝土桩以及厚壁钢护筒—钢筋混凝土桩三种类型的混凝土桩,采取逐级轴向加压的方式,研究钢护筒的约束作用对钢筋混凝土单桩轴向力学性能影响的主要因素,包括有无钢护筒约束作用,钢护筒壁的厚度等。试验结果表明,钢护筒的存在极大的提高了钢筋混凝土桩的极限承载力,增大了核心混凝土的变形能力;在相同的轴向加压方式下,不同种类的钢筋混凝土桩的轴向承载力和变形能力有区别;随着钢护筒壁厚的逐渐增大,钢筋混凝土桩的轴向极限承载能力也逐渐增大;在钢筋混凝土桩未发生屈曲现象前,三种构件的轴向荷载—位移曲线基本重合,说明轴向荷载主要由钢筋混凝土桩承担。     

拼装式轻钢结构活动房墙体竖向荷载受力计算方法

为了掌握拼装式轻钢结构活动房的受力性能,解决活动房安全性问题,提出一种拼装式轻钢结构活动房墙体竖向荷载受力计算方法。分析了拼装式轻钢结构活动房墙体中轻钢龙骨、连接件的弹性模量、屈服点等力学性能;在此基础上建立有限元模型。给出计算假设,分析了美国计算标准。在拼装式轻钢结构活动房墙体处于弯曲屈曲破坏模式的情况下,依据欧拉方程获取额定屈曲应力。在拼装式轻钢结构活动房墙体处于弯扭屈曲破坏模式的情况下,依据美国计算标准计算额定屈服应力。拼装式轻钢结构活动房墙体处于受压强度破坏模式下,依次分析轻钢龙骨和轻钢墙板先出现强度破坏时墙体竖向荷载受力计算结果,得出不同破坏模式下墙体竖向荷载受力计算理论值。将轻型薄壁中空方管、V型连接件以及蒙皮组成拼装式轻钢结构活动房墙体作为试件,利用集中加载模拟竖向荷载,得到受力结果的实验值。计算不同试件轻钢结构活动房墙体竖向荷载受力计算结果,将实验值和理论值相比。结果表明:所提方法得到的理论值和实验值相比略低;但整体看来和实验值相差不大,符合实际应用。可见所提方法计算结果可靠。     

Spring-back deformation in tube bending

The spring-back of a bending metal tube was studied through extensive experiments and finite element method (FEM) analysis. An approximate equation for the spring-back angle of bending was deduced. It is noted that the mechanical properties of the material (in a tubular form) are quite different from those found in the standard tensile tests (when the materials are in bar forms). This is one of the major reasons that result in the discrepancies in the outcomes of experimental study, FEM calculations, and spring-back analysis. It is therefore of crucial importance to study the mechanical properties of the materials in their tubular forms. The experiments and FEM simulations prove that the spring-back angle is significantly affected by the mechanical properties of the materials. The angle decreases accordingly with plastic modulus, but changes inversely with the hardening index and elastic modulus The spring-back angle is also affected by the conditions of tube deformation: it increases accordingly with the relative bending radius but changes inversely with the relative wall thickness. In addition, the spring-back angle increases nonlinearly with the bending angle.