猪胸主动脉血管力学性能的实验研究

发布时间：2017-04-17 14:06

  本文关键词：猪胸主动脉血管力学性能的实验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：动物血管的力学性能研究不仅为其他的血管力学实验提供参数参考,也为计算机建模计算提供相应的力学参数数据,例如：在血管的生物力学问题的数值研究中,血管的建模必须输入相应的血管材料参数,从而才能进行后期的流体分析和血管支架植入对血管壁的力学影响分析。本文从多个方面对猪的主动脉血管进行了研究：包括单轴拉伸应力应变测试实验,平板剪切力学测试实验,松弛力学测试实验,张开角实验和血管纤维结构观察实验。通过血管多角度多速率的单轴拉伸实验结果的应力-应变曲线,分析可得不同角度样本的应力应变曲线呈现出不同的粘弹性行为即动物血管的主动脉具有各向异性。不同加载速率对杨氏模量和极限应力的结果具有明显的影响,但对血管的各向异性度影响较小。通过血管平板固定拉伸测量剪切力的实验结果的位移-载荷曲线,分析可得血管不同位置的剪切位移-载荷的关系基本一致,呈现指数规律。但是同一血管的近心端比远心端位置的载荷要大。根据松弛实验的结果,用Maxwell模型来拟合归一化的松弛函数,得到了关于血管粘弹性的5个参数,并与应力—应变曲线的拟合函数结合得到了最终的松弛函数。通过零载荷及零应力状态下血管内外弧长和张开角度的测量,得出血管由零载荷状态变为零应力状态时,血管的内壁长度增长,外壁长度缩短。血管的张开角度随着血管位置的变化而变化,越远离心脏,张开角越小通过两种染色方法,观察了不同角度不同应力水平下的血管的弹性纤维和胶原纤维微观结构。本文旨在通过多个实验更加全面更加细致的探求动物主动脉血管的力学性能,研究成果为有限元分析建模中材料属性的赋值提供参数参考,对理解血管生物力学特性具有重要的意义。
【关键词】：猪主动脉血管 各向异性力学特性 单轴拉伸 剪切 徐变 张开角 血管纤维结构
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R543;R318.01
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 血管的生理结构8-10
• 1.2 血管生物力学的研究现状10-11
• 1.3 研究目的11
• 1.4 本文的工作与创新11-13
• 第二章 多角度单轴拉伸实验13-18
• 2.1 实验材料及方法13-14
• 2.1.1 实验材料13
• 2.1.2 实验方法13-14
• 2.2 结果14-17
• 2.2.1 应力-应变曲线14-15
• 2.2.2 杨氏模量和极限应力15-16
• 2.2.3 各向异性度16-17
• 2.3 讨论17
• 2.4 结语17-18
• 第三章 平板剪切实验18-23
• 3.1 实验材料及方法18-20
• 3.1.1 实验夹具及材料18-19
• 3.1.2 实验方法19-20
• 3.2 实验结果与讨论20-22
• 3.2.1 位移-载荷曲线20-21
• 3.2.2 剪切应力21-22
• 3.3 结语22-23
• 第四章 多角度松弛实验23-29
• 4.1 实验材料及方法23
• 4.1.1 实验材料23
• 4.1.2 实验方法23
• 4.2 结果23-27
• 4.2.1 时间-载荷曲线23-24
• 4.2.2 Maxwell松弛模型24-25
• 4.2.3 模型预测及参数拟合25-27
• 4.3 讨论27-28
• 4.4 结语28-29
• 第五章 张开角实验29-37
• 5.1 实验材料与方法29-30
• 5.1.1 实验材料29
• 5.1.2 实验方法29-30
• 5.2 实验结果30-34
• 5.3 讨论34-36
• 5.3.1 零应力状态34
• 5.3.2 张开角的预处理34-35
• 5.3.3 和老鼠、人等的对比35-36
• 5.4 结语36-37
• 第六章 不同应变水平下的血管结构观察实验37-45
• 6.1 实验材料及方法37-40
• 6.1.1 实验材料37
• 6.1.2 应力测试37
• 6.1.3 样本处理37-38
• 6.1.4 染色38-40
• 6.2 实验结果40-43
• 6.2.1 弹性纤维染色结果40-42
• 6.2.2 胶原纤维染色结果42-43
• 6.3 讨论43-44
• 6.4 结语44-45
• 第七章 总结与展望45-46
• 致谢46-47
• 参考文献47-49

【参考文献】

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本文编号：313363