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应变光纤Bragg光栅传感器的研制及工业应用

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应变光纤Bragg光栅传感器的研制及工业应用

作者：张雷达山东大学

学位级别：硕士

光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating,FBG）作为一种新型检测元器件,以光信号为测量信源,不受电磁干扰,灵敏度高,具有压电传感器所不具备的独特优势,应用十分广泛。但是在实际应用过程中,由于光纤光栅属于脆性材料,尤其是在复杂工况甚... 详细信息

光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating,FBG）作为一种新型检测元器件,以光信号为测量信源,不受电磁干扰,灵敏度高,具有压电传感器所不具备的独特优势,应用十分广泛。但是在实际应用过程中,由于光纤光栅属于脆性材料,尤其是在复杂工况甚至恶劣的条件下使用时,经常会发生失活、信号啁啾及断裂等现象。因此,裸光纤光栅需要进行恰当的封装保护才可以投入到实际应用中。近年来,纤维复合材料的发展极为迅猛,在军用领域已经得到了很大程度的应用,极大带动了整个复合材料领域的发展,也为复合材料今后的发展指明了方向;如今,纤维复合材料慢慢渗透到民用领域,给国计民生带来了根本性的改变,从碳纤维健身器材到如今的碳纤维衣物,不断改变着人类的认知。碳纤维复合材料与金属材料相比,具有优异的比强度和比模量,在轻量化领域得到较为广泛的应用,新能源汽车的发展日新月异,航空航天领域也在大幅度的增加纤维复合材料的使用比例来减轻自重;此外纤维复合材料铺层顺序可以自行设计,尺寸及厚度可设计的优点使纤维复合材料在多功能材料领域具有极大的应用前景。但是纤维复合材料属于多相混合物体系,物理性能参数大多具有各向异性的特点,由于纤维和树脂基体的热膨胀系数不匹配,固化放出的热量不易导出,制品内部不可避免会产生残余应力,在长期使役过程中,存在损伤不可目测且机理不明确的难题。因此,将碳纤维复合材料和光纤光栅传感器二者有机结合起来,即利用纤维复合材料的优良力学性能作为载体封装保护FBG传感器,提高传感器的成活率及测试精度或利用FBG传感器对温度和应变传感的特性来监测复合材料结构件在制备及使役过程中的状态变化,具有重要的理论意义和实际应用价值。首先,以FBG传感器的封装技术为主要研究内容,按照不同的封装工艺和铺层顺序,制备了三组不同类型的基片式光纤光栅传感器。其中,1#光纤光栅传感器采用单向碳纤维预浸料封装制备;2#光纤光栅传感器采用正交铺层方式进行封装制备;二者均采用热模压法制备成型;3#光纤光栅传感器采用真空辅助灌注工艺制备成型,以玻璃纤维预浸料和玻纤电子布作为主体材料,其中玻璃纤维预浸料基板采用二次固化的方式制备。随后,对上述三组光纤光栅传感器进行应变标定实验,结果表明:在利用模压法制备的两组光纤光栅传感器中,1#传感器的应变传感特性要大大优于2#传感器的,具有较好的应变传递性能;真空辅助灌注工艺制备的3#光纤光栅传感器的应变传感特性最优,具有最小的应变传递损耗,但是层间性能稍差,容易脱粘分层。然后,本文在满足封装准则的基础之上,在碳纤维层合板层间埋入裸光纤光栅传感器,通过热模压固化成型工艺,完成FBG传感器的内植;之后,对内植FBG传感器的碳纤维层合板进行静载实验,结果显示:在静载实验过程中,光纤光栅传感器的应变敏感区域不是标准的圆形,而是呈椭圆状;并且传感器中心波长偏移量与加载点距离、加载载荷大小和加载点角度的变化有很大关系,且FBG传感器的应变响应程度随着加载点距离增加而减小、加载载荷增大而增大、加载点角度增加而增加。最后,将FBG传感器应用到工程实际当中,首先将裸光纤光栅传感器内植于风电叶片模具中,用以监测叶根瓦模具生产过程中的温度和应变演变情况,并在风电叶片模具内型面的表面粘贴一定数量的光纤光栅传感器,与常规的无线激光跟踪仪协同使用,共同监测风电叶片模具型面的变化情况;随后,提出一种提高内植于风电叶片模具中的光纤光栅传感器成活率的技术方案,为智能风电叶片模具提供技术支持。

关键词：光纤光栅纤维复合材料传感特性叶片模具

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“减糖”视阈下的阿洛酮糖及其发展趋势探究

食品安全导刊 2022年第16期 184-186页

作者：张雷达山东福洋生物科技股份有限公司山东德州253100

在“减糖”之风的影响下,国内企业积极研发新型甜味剂,我国代糖市场迅速发展,尤其是绿色健康、口感优良、热量极低的天然甜味剂呈现出广阔的发展前景。本文立足于国家开展“减糖”行动的时代背景,介绍了人们对糖认知态度的转变,总结了... 详细信息

在“减糖”之风的影响下,国内企业积极研发新型甜味剂,我国代糖市场迅速发展,尤其是绿色健康、口感优良、热量极低的天然甜味剂呈现出广阔的发展前景。本文立足于国家开展“减糖”行动的时代背景,介绍了人们对糖认知态度的转变,总结了阿洛酮糖市场的发展趋势。阿洛酮糖作为一种新型功能性代糖,在未来的甜味剂市场将会有广阔的发展空间。

关键词：减糖行动阿洛酮糖发展趋势

胰瘘风险评分表联合术后第一日腹腔引流液淀粉酶预测胰十二指肠切除术后临床胰瘘

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中华普通外科杂志 2021年第3期36卷 186-190页

作者：黄涛张雷达中国人民解放军联勤保障部队第九四三医院普通外科甘肃省733000 陆军军医大学第一附属医院肝胆外科重庆400038

目的探索联合应用胰瘘风险评分表(fistula risk score,FRS)和术后第一日腹腔引流液淀粉酶(drain fluid amylase on postoperative day 1,DFA1)预测胰十二指肠切除术(pancreaticoduodenectomy,PD)后临床胰瘘的条件,指导术后早期拔除腹腔引流管。方法回顾性分析陆军军医大学第一附属医院肝胆外科2013年1月至2015年10月收治的430例PD手术患者的临床资料,采用受试者操作特性(ROC)曲线验证FRS对术后临床胰瘘的预测价值,并在FRS中高分段组(3~10分)患者中进一步利用DFA1对术后临床胰瘘进行预测分析。结果430例患者中发生术后临床胰瘘56例(13.0%),FRS预测术后临床胰瘘的ROC曲线下面积为0.894(95%CI:0.861~0.921,P653.9U/L预测术后临床胰瘘的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为87.5%、63.8%、39.2%、95.0%。结论对于FRS≤2分、以及FRS≥3分且DFA1≤650 U/L的患者,PD术后可选择早期拔除腹腔引流管。

关键词：胰十二指肠切除术胰腺瘘胰瘘风险评分表

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重视肝移植术后胆道狭窄的内镜治疗

中华消化外科杂志 2018年第12期17卷 1152-1155页

作者：张雷达欧晏娇陆军军医大学(第三军医大学)第一附属医院全军肝胆外科研究所、中国人民解放军西南肝胆外科医院重庆400038

目前,肝移植技术已成为临床治疗终末期肝胆疾病的重要手段。但术后常发生胆道狭窄,严重限制了肝移植的治疗效果。目前,内镜逆行胰胆管造影已是肝移植术后胆道狭窄的首选诊断与治疗手段,但具有操作复杂、技术难度大等缺点。近年来,国内... 详细信息

目前,肝移植技术已成为临床治疗终末期肝胆疾病的重要手段。但术后常发生胆道狭窄,严重限制了肝移植的治疗效果。目前,内镜逆行胰胆管造影已是肝移植术后胆道狭窄的首选诊断与治疗手段,但具有操作复杂、技术难度大等缺点。近年来,国内外学者开展大量与肝移植术后胆道狭窄发病机制和内镜诊断与治疗相关的研究,在理论和技术均取得了较大进展。笔者就上述问题作详细阐述,以期为国内同行提供参考。

关键词：胆道狭窄肝移植并发症内镜治疗:内镜逆行胰胆管造影

胰十二指肠切除术后早期胰瘘的影响及预测因素分析

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中国普通外科杂志 2018年第3期27卷 294-302页

作者：黄涛杨美文张雷达陆军军医大学附属西南医院肝胆外科重庆400038

目的:探讨胰十二指肠切除术(PD)后早期胰瘘的影响及预测因素,以指导术后更早拔除腹腔引流管,促进患者康复。方法:回顾西南医院肝胆外科2013年1月—2015年10月收治的430例PD手术患者的临床资料,用单因素与多因素统计法分析以及受试者操... 详细信息

目的:探讨胰十二指肠切除术(PD)后早期胰瘘的影响及预测因素,以指导术后更早拔除腹腔引流管,促进患者康复。方法:回顾西南医院肝胆外科2013年1月—2015年10月收治的430例PD手术患者的临床资料,用单因素与多因素统计法分析以及受试者操作特性曲线(ROC)分析术后早期胰瘘的影响因素及因素的预测价值。结果:430例患者中发生术后早期胰瘘116例(26.9%),此外,在未发生术后早期胰瘘的患者中,术后5d内拔除腹腔引流管患者术后胰瘘、腹腔感染以及总并发症发生率均明显低于5d后拔管患者(3.1%vs.12.1%、9.2%vs.20.3%、24.5%vs.42.0%,均P<0.05)。单因素及多因素Logistic回归分析显示,术后第1天腹腔引流液淀粉酶水平(DFA_1)与术后第1天血清淀粉酶水平(SA_1)为术后早期胰瘘的独立影响因素(OR=1.000、1.004,95%CI=1.000~1.001、1.001~1.006,均P<0.05);ROC分析结果显示,DFA_1预测PD术后早期胰瘘发生的曲线下面积(AUC)为0.916,明显大于SA_1(0.745),DFA_1≥494.75IU/L敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为91.7%、80.8%、62.7%、96.5%。结论:DFA1是PD后早期胰瘘重要的影响与预测因素,对于DFA_1<494.75IU/L的患者,可于术后第3天安全拔除腹腔引流管,并对患者实施快速康复策略。

关键词：胰十二指肠切除术胰腺瘘淀粉酶类因素分析统计学

早期拔除腹腔引流管减少胰十二指肠切除术后胰瘘的回顾性研究

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第三军医大学学报 2017年第10期39卷 1019-1024页

作者：黄涛杨美文张雷达第三军医大学西南医院全军肝胆外科研究所重庆400038

目的探讨胰十二指肠切除手术(pancreaticoduodenectomy,PD)后早期拔除腹腔引流管能否减少术后胰瘘发生。方法回顾性分析西南医院肝胆外科2013年1月至2015年10月收治并依据纳入排除标准归入研究对象的305例PD手术患者的临床资料,按术后... 详细信息

目的探讨胰十二指肠切除手术(pancreaticoduodenectomy,PD)后早期拔除腹腔引流管能否减少术后胰瘘发生。方法回顾性分析西南医院肝胆外科2013年1月至2015年10月收治并依据纳入排除标准归入研究对象的305例PD手术患者的临床资料,按术后腹腔引流管拔除时间分为:A组,术后≤5 d拔除;B组,术后>5 d拔除。比较两组患者术后并发症等发生情况,对胰瘘发生的相关因素进行单因素和多因素分析。结果术后胰瘘(3.1%vs 12.1%)、腹腔感染(9.2%vs 20.3%)以及总并发症(24.5%vs 42.0%)发生率A组均显著低于B组(P5 d,P5 d为胰瘘发生的独立危险因素(OR=4.424,2.369,3.874,5.028,P<0.05)。结论对于PD术后早期无胰瘘发生的患者,术后5 d内拔除腹腔引流管能够显著减少术后胰瘘、腹腔感染等并发症,延长腹腔引流管留置时间会增加术后胰瘘发生率。

关键词：胰十二指肠切除手术胰瘘腹腔引流

DIDS通过抑制氯离子通道2型的开放缓解肝缺血再灌注损伤

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第三军医大学学报 2020年第24期42卷 2375-2381页

作者：邓永唐腾骞张庆仪张雷达陆军军医大学(第三军医大学)第一附属医院肝胆外科重庆400038

目的探讨氯离子通道2型(type 2 chloride channel,ClC2)及其阻断剂4,4-二异硫氰基芪-2,2’-二磺酸(4,4’-diisothiocyanostilbene-2,2’-disulfonic acid,DIDS)在肝缺血再灌注损伤中的作用。方法成年SD大鼠以经典法建立肝缺血再灌注模型。采用q-PCR技术对缺血再灌注后肝组织中ClC2的表达进行检测,采用肝功能血生化分析、活性氧浓度检测、ELISA及流式细胞技术观察缺血再灌注及应用DIDS后对肝功能、氧自由基水平、炎性细胞因子及细胞周期等方面的影响。结果缺血再灌注后肝组织中ClC2 mRNA表达显著升高(P<0.05),并伴随有活性氧浓度升高(P<0.05)、谷丙及谷草转氨酶升高(P<0.05)和炎性细胞因子浓度升高。术后即时使用DIDS组相比缺血再灌注组在ClC2表达、转氨酶浓度、活性氧水平及炎性因子表达方面均有所逆转(P<0.05),术后8 h应用DIDS组相比缺血再灌注组在ClC2表达、转氨酶浓度及iNOS(一氧化氮合酶)表达方面有显著差异(P<0.05),而预用DIDS 1 h组相比缺血再灌注组未观察到统计学差异。结论DIDS可以对肝缺血再灌注损伤引起的肝实质损害、炎性反应及氧化应激起保护作用。

关键词：肝脏缺血再灌注损伤 DIDS ClC2

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胆道手术中十二指肠损伤特点及防治对策

中国实用外科杂志 2015年第3期35卷 275-276页

作者：卢倩张雷达别平第三军医大学西南医院肝胆外科研究所重庆400038

胆道手术中十二指肠损伤是胆道外科中难以回避的问题,多由于解剖结构辨识不清、操作粗暴造成,也可因胆道病变局部炎症或肿瘤等病理因素波及十二指肠而造成难以避免的外科损伤所致。十二指肠前壁损伤通常发生在腹腔内,易于发现和及时处理... 详细信息

胆道手术中十二指肠损伤是胆道外科中难以回避的问题,多由于解剖结构辨识不清、操作粗暴造成,也可因胆道病变局部炎症或肿瘤等病理因素波及十二指肠而造成难以避免的外科损伤所致。十二指肠前壁损伤通常发生在腹腔内,易于发现和及时处理;后壁损伤位于腹膜后,位置隐匿,难于即刻发现,加之腹膜后组织结构疏松,更易造成广泛侵蚀与感染。术前进行充分而精准的影像学预判、术中高度重视组织结构与解剖关系的辨认、操作轻柔精细,是预防胆道术中十二指肠损伤的关键。胆道术中十二指肠损伤一旦发生,切忌心存侥幸,务求做到不遮掩、不回避,在损伤修补处理上遵循可靠缝合、充分减压、通畅引流的原则。术后延迟发现的损伤,处理更棘手,胃肠道改道、造口,彻底减压旷置损伤肠段,以及充分合理的肠外与肠内营养支持治疗,是争取救治成功的关键。

关键词：十二指肠损伤胆道手术营养支持

术前MRCP检查在HCCA手术中的应用价值

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重庆医学 2015年第22期44卷 3116-3118页

作者：刘青志王妍胡鹏张雷达贵州省水矿控股集团有限责任公司总医院肝胆外科 553000

目的研究术前对肝门部胆管癌(HCCA)采用磁共振胰胆管造影(MRCP)进行分型相对于手术分型及手术方式选择的价值。方法分析40例HCCA患者的临床资料,比较入组患者MRCP分型相对于手术分型的准确性,以及手术分型与手术方式之间的相关性。结果 ... 详细信息

目的研究术前对肝门部胆管癌(HCCA)采用磁共振胰胆管造影(MRCP)进行分型相对于手术分型及手术方式选择的价值。方法分析40例HCCA患者的临床资料,比较入组患者MRCP分型相对于手术分型的准确性,以及手术分型与手术方式之间的相关性。结果 MRCP分型的准确率高达95.0%(38/40)。HCCA手术率为62.5%(25/40),其中Ⅰ、Ⅱ型84.6%(11/13),Ⅲa型66.7%(4/6),Ⅲb型63.6%(7/11),Ⅳ型未行手术治疗。手术分型越高,可行手术切除的概率越低(P<0.01)。结论 MRCP对于判断HCCA的分型及选择合适的手术方式有着积极的意义。

关键词：胰胆管造影术磁共振胆管肿瘤肝门部胆管癌分型