工程材料疲劳损伤的仿生复效研究

工程材料疲劳损伤的仿生复效研究是仿生科学的一个新的重要分支。对近年来工程材料的仿生复效研究及取得的成果进行了实例归纳，指出了材料微裂纹的自愈合、能量输入的疲劳复效和材料表面保护的自适应等实例的仿生学机制和原理。     

PRK术后家兔角膜透射电镜、扫描电镜的实验研究

应用 SVS APEX PLUS型准分子激光治疗系统对 6只家兔双眼进行 PRK术 ,设定右眼- 4.0 0 D,左眼 - 8.0 0 D。分别于术后 3天、30天、1 0 0天两组随机选取 1只家兔 ,使其猝死摘除双眼球 ,取其角膜。每只角膜分为两半 ,一半角膜电镜下观察其超微结构 (1 /4行 SEM,1 /4行TEM)。透射电镜观察手术后 1 0 0天 ,角膜上皮细胞基本恢复正常。扫描电镜观察则上皮细胞界限分明 ,上皮明亮细胞较多 ,但微绒毛、微皱褶相对减少。提示 PRK术后 1 0 0天角膜组织结构基本正常 ,但仍有组织薄弱处和特殊性改变。其角膜上皮微绒毛、微皱褶相对减少 ,可能是临床上PRK术后部分患者近期角膜干燥的原因之一     

微波与感应加热对沥青混合料自愈特性影响研究

为了研究微波与感应加热对沥青混合料自愈特性的影响,采用裂-愈循环前后三点弯曲试验强度之比对愈合率进行表征,通过试验与计算对两种加热方式下沥青混合料加热特性进行分析,采用微观观测并辅以其他试验方法对混合料加热前后理化特性进行探讨。结果表明:钢棉可以增强沥青混合料抗松散性能,但混合料设计时应考虑钢棉的掺入使混合料空隙增大的影响;沥青混合料自愈机理在于混合料内部空隙的重组;微波加热具有较感应加热更好的愈合效果,但微波加热易导致温度过高造成沥青损伤,建议微波加热时间不大于40 s,有条件时应优选感应加热技术。     

两种注射型载体材料负载骨形态发生蛋白对兔前交叉韧带重建术后腱-骨愈合的影响

目的 探讨注射型纤维蛋白胶(FG)、注射型磷酸钙骨水泥(CPC)负载骨形态发生蛋白(bBMP)对前交叉韧带重建术后腱-骨愈合的影响.方法 利用新西兰白兔(n=50)双侧趾长伸肌肌腱重建前交叉韧带(ACL),其中一侧骨隧道与移植肌腱之间的间隙注入复合性材料作为实验组,包括FG-bBMP组(n=25)及CPC-bBMP组(n=25),另一侧作为对照组.分别于术后2、6、12周取材,进行Micro-CT扫描、组织学染色及生物力学检测观察腱-骨之间的愈合状况.结果 影像学结果显示,术后6周,FG-bBMP组骨密度BMD值高于CPC-bBMP组,但术后12周时,CPC-bBMP组腱-骨间BMD值最高.组织学结果显示,术后2周,FG-bBMP组腱-骨间较CPC-bBMP组可见更多的软骨细胞及新生骨;术后6周,FG-bBMP组腱-骨间软骨细胞已逐渐钙化成骨,而CPC-bBMP组腱-骨界面则呈现新生骨组织向肌腱方向长入;术后12周,CPC-bBMP组腱-骨间隙被更多的新生骨和新生软骨填充,而FG-bBMP组新生骨已明显成熟.对照组术后腱-骨间一直被纤维样结缔组织连接.生物力学结果同样证实,FG-bBMP组和CPC-bBMP组的最大牵拉力均显著高于对照组(P<0.05).结论 FG-bBMP和CPC-bBMP复合物均能促进腱-骨间的愈合,但FG-bBMP组腱-骨间新生骨生成具有爆发效应,而CPC-bBMP组腱-骨间新生骨生成则呈现缓慢上升的趋势.     

后浇带愈合条件浅析

从后浇带的设计原理和温度变化对结构应力的影响方面分析了后浇带的愈合条件,在原设计后浇带愈合条件的基础上增加了温度变化差这一因素。     

无机胶凝抗渗剂对水泥性能的影响研究

利用水泥净浆、XRD、SEM研究了制备的无机胶凝抗渗剂(ICPA)对水泥凝结时间、抗压强度、水化过程、水化产物和微观结构的影响。当ICPA掺量为水泥质量的0.8%时,3、7 d的抗压强度相较于不掺入ICPA的水泥净浆分别提高了9.6%和19.8%,ICPA水泥净浆第二次水化时发生了络合-沉淀反应,在裂纹中产生了大量细丝状、细针棒状水化产物,几乎将裂纹填实,提高了水泥基材料自愈合能力。当ICPA掺量小于水泥质量的1.2%时,对水泥的早期水化影响不明显,增加了钙矾石(AFt或AFm)的生成量,提高了水泥早期(3 d)的抗压强度。结果表明,无机胶凝抗渗剂对水泥凝结时间影响较小,可增加水泥早期水化产物,提高水泥石早期抗压强度及自愈合能力。     

地铁工程防水新技术

1主要技术性能 针对复合式衬砌防水在设计理念、技术和工艺上存在的突出问题,该项目开展了两大内容研究: (1)复合式衬砌可穿刺、自愈合材料-膨润土材料防水技术与工艺研究; (2)复合式衬砌塑料防水板分区防水技术与工艺研究. 复合式衬砌可穿刺、自愈合膨润土防水材料、防水技术与工艺研究着重解决了三大关键技术问题:     

沥青自愈合行为评价及影响因素分析

利用动态剪切流变仪(DSR)进行了改进的“疲劳愈合疲劳”加载试验，采用毛细流动扩散理论证明了评价方法适用性，表征了沥青自愈合行为。通过响应面法分析了愈合时间和损伤程度对沥青样品自愈合性能的影响规律。结果表明：改进的“疲劳愈合疲劳”加载试验可用于表征沥青愈合特性。沥青损伤程度越大，初期瞬时湿润愈合能力越差，而后期扩散愈合率越强。延长愈合时间，降低损伤程度，对沥青自愈合有积极作用。影响沥青自愈合性能因素强弱排序为：愈合时间>损伤程度>愈合时间与损伤程度的交互作用。