豬胸主動脈血管力學性能的實驗研究
本文關鍵詞:豬胸主動脈血管力學性能的實驗研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:動物血管的力學性能研究不僅為其他的血管力學實驗提供參數(shù)參考,也為計算機建模計算提供相應的力學參數(shù)數(shù)據(jù),例如:在血管的生物力學問題的數(shù)值研究中,血管的建模必須輸入相應的血管材料參數(shù),從而才能進行后期的流體分析和血管支架植入對血管壁的力學影響分析。本文從多個方面對豬的主動脈血管進行了研究:包括單軸拉伸應力應變測試實驗,平板剪切力學測試實驗,松弛力學測試實驗,張開角實驗和血管纖維結構觀察實驗。通過血管多角度多速率的單軸拉伸實驗結果的應力-應變曲線,分析可得不同角度樣本的應力應變曲線呈現(xiàn)出不同的粘彈性行為即動物血管的主動脈具有各向異性。不同加載速率對楊氏模量和極限應力的結果具有明顯的影響,但對血管的各向異性度影響較小。通過血管平板固定拉伸測量剪切力的實驗結果的位移-載荷曲線,分析可得血管不同位置的剪切位移-載荷的關系基本一致,呈現(xiàn)指數(shù)規(guī)律。但是同一血管的近心端比遠心端位置的載荷要大。根據(jù)松弛實驗的結果,用Maxwell模型來擬合歸一化的松弛函數(shù),得到了關于血管粘彈性的5個參數(shù),并與應力—應變曲線的擬合函數(shù)結合得到了最終的松弛函數(shù)。通過零載荷及零應力狀態(tài)下血管內外弧長和張開角度的測量,得出血管由零載荷狀態(tài)變?yōu)榱銘顟B(tài)時,血管的內壁長度增長,外壁長度縮短。血管的張開角度隨著血管位置的變化而變化,越遠離心臟,張開角越小通過兩種染色方法,觀察了不同角度不同應力水平下的血管的彈性纖維和膠原纖維微觀結構。本文旨在通過多個實驗更加全面更加細致的探求動物主動脈血管的力學性能,研究成果為有限元分析建模中材料屬性的賦值提供參數(shù)參考,對理解血管生物力學特性具有重要的意義。
【關鍵詞】:豬主動脈血管 各向異性力學特性 單軸拉伸 剪切 徐變 張開角 血管纖維結構
【學位授予單位】:東南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:R543;R318.01
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 血管的生理結構8-10
- 1.2 血管生物力學的研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 研究目的11
- 1.4 本文的工作與創(chuàng)新11-13
- 第二章 多角度單軸拉伸實驗13-18
- 2.1 實驗材料及方法13-14
- 2.1.1 實驗材料13
- 2.1.2 實驗方法13-14
- 2.2 結果14-17
- 2.2.1 應力-應變曲線14-15
- 2.2.2 楊氏模量和極限應力15-16
- 2.2.3 各向異性度16-17
- 2.3 討論17
- 2.4 結語17-18
- 第三章 平板剪切實驗18-23
- 3.1 實驗材料及方法18-20
- 3.1.1 實驗夾具及材料18-19
- 3.1.2 實驗方法19-20
- 3.2 實驗結果與討論20-22
- 3.2.1 位移-載荷曲線20-21
- 3.2.2 剪切應力21-22
- 3.3 結語22-23
- 第四章 多角度松弛實驗23-29
- 4.1 實驗材料及方法23
- 4.1.1 實驗材料23
- 4.1.2 實驗方法23
- 4.2 結果23-27
- 4.2.1 時間-載荷曲線23-24
- 4.2.2 Maxwell松弛模型24-25
- 4.2.3 模型預測及參數(shù)擬合25-27
- 4.3 討論27-28
- 4.4 結語28-29
- 第五章 張開角實驗29-37
- 5.1 實驗材料與方法29-30
- 5.1.1 實驗材料29
- 5.1.2 實驗方法29-30
- 5.2 實驗結果30-34
- 5.3 討論34-36
- 5.3.1 零應力狀態(tài)34
- 5.3.2 張開角的預處理34-35
- 5.3.3 和老鼠、人等的對比35-36
- 5.4 結語36-37
- 第六章 不同應變水平下的血管結構觀察實驗37-45
- 6.1 實驗材料及方法37-40
- 6.1.1 實驗材料37
- 6.1.2 應力測試37
- 6.1.3 樣本處理37-38
- 6.1.4 染色38-40
- 6.2 實驗結果40-43
- 6.2.1 彈性纖維染色結果40-42
- 6.2.2 膠原纖維染色結果42-43
- 6.3 討論43-44
- 6.4 結語44-45
- 第七章 總結與展望45-46
- 致謝46-47
- 參考文獻47-49
【參考文獻】
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本文編號:313363
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