聚酰胺多孔膜的可控制备及细胞生物学响应

利用相转移法,通过控制溶剂蒸发温度制备了不同孔隙结构的聚酰胺(PA)多孔膜,用扫描电镜(SEM)和材料力学试验机对不同孔隙结构的PA多孔膜的形貌和力学性能进行了表征。将PA多孔膜与类成骨细胞(MG63)共培养来考察不同孔隙结构多孔膜的细胞生物学响应。结果表明,随着溶剂蒸发温度升高,制备的PA多孔膜孔径大小逐渐增大,在40℃下制备的多孔膜孔隙结构均匀,孔径为10~20μm,其弹性模量与拉伸强度分别达到(20.2±0.9)和(5.2±0.5)MPa。细胞实验表明,与40℃下制备的PA多孔膜共培养后,细胞在其表面伸展爬行,形态结构完整,增殖明显。具有可控特性的PA多孔膜能够满足其在骨组织引导再生临床中的应用。     

创新构型泡沫TiAl的制备及其力学响应特征

兼有金属和陶瓷特性的TiAl金属间化合物泡沫材料具有明确的性能优势和目标需求,在高温隔热材料、酸碱环境下的过滤材料、催化剂载体等领域有广阔的应用前景。本文首先采用Ti/Al元素粉末反应烧结制备了TiAl合金粉体,然后采用脱溶-烧结工艺制备了孔隙分布均匀、通孔型单孔结构的泡沫TiAl,该工艺可实现孔隙率、孔径、孔形等可控。准静态压缩测试表明,TiAl属于脆性泡沫材料,超过弹性区到达上屈服点时,材料瞬时坍塌失效。同时,随孔隙率的增大,TiAl的屈服强度、杨氏模量和弹性区域均减小,屈服强度与孔隙率的响应关系满足Gibson-Ashby模型。     

基于结构响应统计特征的神经网络损伤识别方法

提出一种采用结构动态响应的统计特征作为损伤指标的神经网络损伤识别方法,并对其进行了数值模拟和实验验证。首先,通过敏感性分析,分析了采用结构动力响应的统计特征作为损伤指标的可行性;然后数值模拟了一三跨连续梁采用结构位移方差作为损伤指标的神经网络损伤识别过程,其结果表明,经过训练的神经网络可以准确的识别出单损伤和多损伤工况中的损伤位置和损伤程度;最后进行一组两端固定的简支梁模型实验来验证所提出损伤识别方法的有效性。实验结果表明,对于单损伤工况,神经网络可以准确地识别出结构中损伤位置和损伤程度,对于双损伤工况,神经网络可以准确地识别出损伤位置,而损伤程度识别略有偏差。最后得出结论,采用结构动力响应的统计特征作为损伤指标的神经网络损伤识别方法是可靠有效的。     

超临界CO_2中pH-响应型壳聚糖膜的制备及性能

以壳聚糖为膜基材,制备壳聚糖基多孔膜,并在超临界二氧化碳中,以丙烯酸(AA)和4-乙烯基吡啶(4-VP)为接枝共聚单体,对壳聚糖多孔膜进行接枝,制备了p H-响应型壳聚糖多孔膜。采用傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等对接枝膜的结构进行表征,考察了2种接枝单体的摩尔比及反应压力对壳聚糖膜接枝率的影响,以及接枝膜对蛋白质的吸附。红外结果表明聚丙烯酸与聚4-乙烯基吡啶均接枝到壳聚糖膜上。当AA/4-VP单体摩尔比由3∶1增加至6∶1时,接枝率由7.12%逐渐增大至13.36%,此后呈下降趋势。且随着反应压力的提高,壳聚糖膜接枝率先增长后降低,当反应压力在19 MPa时,得到较高的接枝率(13.36%)。当溶液p H=2~10时,壳聚糖接枝膜的水通量随着p H值的增大而降低。蛋白质吸附实验显示,在p H为4.8时接枝膜获得最大比表面积吸附量5.76 mg/cm2。     

水下钻孔爆破冲击波下桥墩的动态响应及防护分析

利用数值模拟方法以及现场监测技术,结合砖灶子水下炸礁项目,研究了水下钻孔爆破水中冲击波对桥墩的影响以及防护,对水中冲击波作用下桥墩结构的动态响应以及气泡帷幕的削减效果进行对比分析,并结合现场监测数据,对李家沱大桥的动态响应以及安全状态做出评价。研究发现:桥墩结构对水中冲击波的动态响应在桥墩中部及桥趾部位较大,且迎爆面的响应大于背爆面,测量点的速度与加速度响应最大值均出现在水平径向,然后是垂直方向和水平切向;气泡帷幕对于水中冲击波的削减效果良好,且距离保护对象5 m时效果最佳。运用气泡帷幕防护及现场监测指导施工,使得李家沱大桥处于安全状态下。     

不同温度下AM80镁合金的动态力学响应及本构建模

为构建可准确预测镁合金动态力学响应的统一本构模型,采用分离式霍普金森压杆装置对AM80镁合金进行高速冲击实验,变形温度为298 K、423 K和523 K,应变速率为1 100～5 000 s-1 .结果表明:AM80镁合金具有明显的应变速率敏感性.变形温度为298 K时,镁合金的流变应力表现为正应变速率敏感性,当应变速率增至5 000 s-1的变形后期,镁合金的流变应力则表现为负应变速率敏感性;变形温度为423 K和523 K时,镁合金的流变应力表现为正应变速率敏感性,当应变速率高于临界值时,镁合金的流变应力则表现为负应变速率敏感性.将应变速率强化参数C和应变硬化参数n修正为变形温度T的函数,优化了Johnson-Cook本构模型,本构拟合结果与实验结果的误差在±10%范围内,其相关系数( R)和平均相对误差(AARE)分别为0. 987、3. 88% ,说明所建本构模型能够准确预测AM80镁合金在不同变形条件下的流变应力行为.     

基于接触有限元的斜齿轮副啮合动态响应及频谱特性分析

基于ABAQUS商业有限元软件,采用三维接触有限元方法,建立考虑轴及轴承刚度的一对斜齿轮副-轴-轴承系统动态啮合有限元模型。分析齿轮副在仅释放从动轮旋转自由度、释放从动轮所有自由度、在从动轮中心施加轴向静推力3种工况下的啮合动态响应。对响应中的角速度、角加速度、法向动态接触力开展频域特征分析,相较于现有研究获得详细的频谱特性、幅值特性。研究结果表明,考虑轴与轴承刚度后,齿轮副的振动响应加剧;响应的频域中呈现以啮合频率为载波频率、以从动轮转频及其倍频为调制频率的调制现象。     

低阈值的聚合物分散液晶膜厚对其电光性能的影响

采用聚合物诱导相分离方法制备PDLC膜,主要研究了膜厚对PDLC膜电光特性的影响。结果表明,膜厚对PDLC中液晶微滴的尺寸与形状有很大影响,在一定范围内随着膜厚的增加,液晶微滴变得细小均匀,进而使液晶的阈值电压及饱和电压增加,但同时使液晶的下降时间缩短,有助于提高响应速度。     

鸡毛角蛋白/淀粉复合膜的制备及性能

以共混法制备了鸡毛角蛋白/淀粉复合膜,并对复合膜的力学性能进行了测试。研究表明:增塑剂(丙三醇)和淀粉的质量比可改变复合膜的力学性能。鸡毛角蛋白的加入可增加淀粉膜的抗张强度和断裂伸长率,当鸡毛角蛋白/淀粉的质量比为0.15时,复合膜的力学性能良好,吸水百分率小,抗水性较好,可适用于碱性物质的包装。不同pH条件下,鸡毛角蛋白/淀粉复合膜对罗丹明B具有不同的控制释放性能,因此有望作为一种新型的pH敏感的药物载体材料。     

某新型导弹包装箱动力学特性分析

目的 研究某新型结构导弹包装箱的动力学特性。方法 利用有限元分析方法对导弹包装箱进行模态分析和随机振动分析。结果 得到了导弹包装箱的固有频率和振型,以及结构在随机载荷作用下的动力学响应结果,导弹包装箱的前6阶固有频率分布在13~44 Hz范围内,在随机载荷的作用下,导弹包装箱3个方向的最大应力分别为97.6,149.3,151.1 MPa。根据导弹包装箱的动响应结果确定了箱体在随机振动环境下的危险部位。结论 在路面随机载荷作用下,箱体的整体结构满足设计要求,为导弹包装系统的设计和校核提供了依据。     

建筑结构对爆破地震的动力响应特性研究

首先分析了建筑结构的爆破地震安全判据的不足和爆破地震与天然地震的特点,然后详细地分析了爆破参量对爆破地震波反应谱的影响和爆破地震频率对建筑结构破坏的影响,并着重分析了建筑结构对爆破地震波主频率的响应特性和爆破地震波主频率的特性及一般规律,最后提出了今后进行建筑结构对爆破地震的动力响应特性研究和爆破地震作用下建筑结构的安全程度评价研究的建议.     

响应面优化罗非鱼胶原蛋白膜的研制

以罗非鱼胶原蛋白为成膜基质,通过单因素试验研究了胶原蛋白、戊二醛、海藻酸钠、甘油对包装膜性能的影响。以胶原蛋白、戊二醛、海藻酸钠、甘油添加量为试验因素,以包装膜的拉伸强度为响应指标,根据Box-Benhnken 中心组合设计原理设计三因素三水平的响应面分析试验,探讨了各因素之间的交互作用,并探索出了胶原蛋白膜的最佳工艺配方。     

玉米淀粉醋酸酯的制备及成膜性能

以冰醋酸和醋酸酐为改性剂,浓硫酸作催化剂,合成了玉米淀粉醋酸酯,用傅立叶红外(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)分别对淀粉醋酸酯的结构、形貌、玻璃化转变温度和结晶度等进行测试和表征,分析了不同酯化度对淀粉的微观结构和热性能的影响。结果表明,淀粉经酯化后,结晶度降低,热性能提高,制备的酯化淀粉/聚乙烯醇的复合膜具有较好的力学性能和疏水性。     

间苯二酚甲醛／丁苯吡共混胶膜的动态粘弹性与疲劳性能

制备了间苯二酚甲醛/丁苯吡共混胶膜(RFL)。研究了RFL胶膜的动态粘弹性、拉伸性能以及拉伸疲劳性能,发现间苯二酚(R)/甲醛(F)=1/0.8~1/2.0之间时,F的增加,对RFL胶膜的E′和Tg影响不大,但在RFL熟化一定时间后,补充F可使RFL胶膜的E′提高,而Tg略有降低。此外,F用量以及加入时机对RFL胶膜拉伸强度、杨氏模量、拉伸疲劳次数以及粘合性有较大的影响。提出了适于芳香聚酰胺纤维和玻璃纤维表面处理的配方。     

封装材料对PVDF薄膜传感器激波响应的影响

PVDF(聚偏氟乙烯)及其共聚物压电薄膜具有响应快、灵敏度高、测压范围宽等特点,为冲击波压力测试传感器提供了新的敏感材料.本文详细的介绍了PVDF薄膜传感器的制作过程,并对封装用的粘结剂以及外保护层进行了激波管的对比试验,考察封装材料对PVDF薄膜传感器动态性能的影响.通过对试验数据的判读,确定了较为合适的封装粘结剂及保护层材料.     

花青素-明胶/聚乙烯醇-淀粉复合膜制备与表征

目的 制备花青素明胶/聚乙烯醇淀粉双层复合膜,以期提高花青素单层膜的综合性能.方法 采用流延法分别制备紫薯、紫甘蓝、黑米、黑枸杞、玫瑰、玫瑰茄等6种花青素明胶/聚乙烯醇淀粉双层复合膜,并对比研究膜层的微观组织结构、含水率、力学性能及光学性能.结果 从红外光谱图中可以看出,双层复合膜分子结构没有出现新的特征峰,双层膜结合方式为物理结合,没有新的结构生成,且除紫甘蓝明胶/聚乙烯醇淀粉双层复合膜外,其余复合膜均存在明显的分层界线,2层结合处膜层结构均匀致密,结合良好.不同双层膜的含水率差异显著,而双层复合膜比花青素单层膜的含水率明显降低,不同双层膜的拉伸强度和断裂伸长率差异不显著,与单层花青素明胶复合膜相比,双层复合膜的拉伸强度和断裂伸长率大幅增加,其中紫薯双层膜的拉伸强度增加了75％,断裂伸长率增加了22.9％;所有双层复合膜的透光率相差不大,均在80％以上;与花青素明胶单层膜相比,双层膜的雾度增加了20％左右.结论 制备的双层膜改善了单层膜的力学性能,提高了花青素明胶单层膜的综合性能.     

利用Love波特性计算地基动力响应

本文利用Love波弥散特性在频域上对地基出平面振动及扭振问题进行了研究。在计算区域内结构将采用有限单元划分,而在边界上则根据Love 面波特性使用传递边界有限单元。本文同时讨论了不同模态波对结构动力响应的贡献。本文方法也适合于静力分析。