检索结果-南通市图书馆

短纤维增强橡胶复合材料中纤维形态的表征及其对力学性能的影响研究

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应用力学学报 2023年

作者：魏大文杨晓翔高剑虹泉州师范学院化工与材料学院福州大学机械工程及自动化学院福建商学院

为了提高短纤维增强橡胶复合材料的性能预测精度，考虑短纤维增强橡胶复合材料内部的纤维大多呈现随机的波浪形，使用了一种离散化建模方法，建立了具有波浪形纤维的短纤维增强橡胶复合材料二维代表性体积单元模型。对数值模型进行单轴... 详细信息

为了提高短纤维增强橡胶复合材料的性能预测精度，考虑短纤维增强橡胶复合材料内部的纤维大多呈现随机的波浪形，使用了一种离散化建模方法，建立了具有波浪形纤维的短纤维增强橡胶复合材料二维代表性体积单元模型。对数值模型进行单轴拉伸模拟并与实验测量值进行对比，并分析了纤维形态对短纤维增强橡胶复合材料力学性能的影响。结果表明：数值模拟结果可以很好的贴合实验测量值，模型具有良好的可靠性；纤维的波浪形弯曲减弱了纤维的增强性能；纤维形态对短纤维增强橡胶复合材料力学性能的影响机制与纤维含量相关，在低体积分数情况下，SFRC的模量随模型的卷曲率的升高而降低；在高体积分数情况下，SFRC的模量随模型的卷曲率的升高呈现先增后减的趋势。

关键词：短纤维增强橡胶复合材料短纤维纤维形态表征力学性能卷曲率

持续释放CA4P和阿霉素的可注射水凝胶/短纤维复合物用于小鼠乳腺癌异种移植瘤联合化疗

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南方医科大学学报 2022年第5期42卷 625-632页

作者：王婷杨铃谢雨涵程思宇熊敏罗晓明成都医学院公共卫生学院四川成都610500

目的制备释放CA4P和阿霉素(DOX)的可注射性凝胶/短纤维复合物,并研究其用于局部注射的抗肿瘤效果。方法采用电纺和冷冻切割法制备负载阿霉素的PELA短纤维(F_(DOX)),荧光显微镜观察药物在纤维表面的分布,荧光分光光度计测定包封率和载药... 详细信息

目的制备释放CA4P和阿霉素(DOX)的可注射性凝胶/短纤维复合物,并研究其用于局部注射的抗肿瘤效果。方法采用电纺和冷冻切割法制备负载阿霉素的PELA短纤维(F_(DOX)),荧光显微镜观察药物在纤维表面的分布,荧光分光光度计测定包封率和载药量。室温下将纤维分散到载CA4P的PLGA-PEG-PLGA三嵌段聚合物(G_(CA4P))溶液中,以获得载药水凝胶/短纤维复合材料G_(CA4P)/F_(DOX)。采用试管倒置法测定复合材料的温敏性。紫外分光光度计和荧光分光光度计分别检测CA4P和DOX的释放。体外采用CCK-8试剂检测G_(CA4P)/F_(DOX)复合物对MCF-7和4T1细胞的毒性。建立小鼠4T1异种移植瘤模型,通过监测30 d内肿瘤的生长情况评价局部注射G_(CA4P)/F_(DOX)复合物的抗肿瘤效果。在治疗后第21天,对肿瘤切片进行HE染色、免疫组化(Ki67)和免疫荧光(TUNEL)检测。结果F_(DOX)的平均长度为4.0±1.3μm,载药量为(2.69±0.35)%,包封率为(89.70±0.12)%;DOX在纤维表面分布均匀,当温度升高到37℃时,复合材料可以在体外快速固化形成凝胶。复合材料的释放行为显示,CA4P在5 d内可完全释放,87%的DOX在30天内释放。在与G_(CA4P)/F_(DOX)共同孵育72 h后,仅有30.6%的MCF-7和28.9%的4T1细胞存活。动物实验结果显示,治疗30 d后,G_(CA4P)/F_(DOX)治疗组小鼠的肿瘤体积约771.9±76.9 mm^(3),肿瘤坏死组织和凋亡细胞明显增多,增殖细胞减少。结论该凝胶短纤维复合药物控释体系可为肿瘤局部联合化疗提供新的策略。

关键词：静电纺丝短纤维阿霉素 CA4P 药物释放系统

高亲水性静电纺丝短纤维海绵促创面愈合的作用

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上海交通大学学报（医学版） 2023年第3期43卷 269-277页

作者：付晓晗王娟崔文国王彦潍坊医学院临床医学院潍坊261053 上海交通大学医学院附属瑞金医院上海市伤骨科研究所上海市中西医结合防治骨与关节病损重点实验室上海200025 山东省妇幼保健院整形美容科济南250061

目的·构建一种含有氧化石墨烯(graphene oxide,GO)的高亲水性静电纺丝短纤维海绵(Sponge@GO),探究其对慢性创面的促愈合作用。方法·分别将不含及含有GO的纺丝液经过纺丝成膜、打碎、塑形并用戊二醛交联后,制备出2种短纤维海绵(Sponge... 详细信息

目的·构建一种含有氧化石墨烯(graphene oxide,GO)的高亲水性静电纺丝短纤维海绵(Sponge@GO),探究其对慢性创面的促愈合作用。方法·分别将不含及含有GO的纺丝液经过纺丝成膜、打碎、塑形并用戊二醛交联后,制备出2种短纤维海绵(Sponge和Sponge@GO)。采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察2种海绵的内部结构,通过接触角及吸水率观察两者的亲水性能。经CCK-8法和活/死细胞染色验证海绵的生物相容性。将12只6周龄SD雄性大鼠分为对照组、Sponge组和Sponge@GO组,每组各4只;通过腹腔注射1%的链脲佐菌素溶液建立糖尿病模型,建模后每只大鼠背部制备3块直径1.0 cm的全层皮肤缺损;将材料覆盖于创面,使用医用纱布覆盖创面并固定(对照组仅覆盖无菌纱布包扎);分别于术后第7、14日测量并计算创面愈合率,同时取创周0.5 cm内组织行苏木精-伊红染色(hematoxylin and eosin staining,H-E染色)、Masson染色观察病理学改变;并在第14日通过α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)免疫荧光染色,观察血管形成情况。结果·SEM观察显示,与Sponge海绵比较,Sponge@GO海绵的纤维直径较细,孔隙率偏大。2种短纤维海绵在10 min内均基本达到最大吸水率,Sponge@GO海绵的吸水率较高。Sponge@GO海绵的接触角小于Sponge海绵,差异有统计学意义(P=0.000)。CCK-8法检测结果显示,术后第3、5日Sponge组与对照组相比,尚呈现出细胞增殖的状态(均P<0.05),而Sponge@GO组与对照组的差异无统计学意义。活/死细胞染色结果显示,3组细胞均呈现良好的增长态势。SEM和荧光染色观察显示,Sponge@GO海绵内部的细胞数量明显较Sponge海绵多。3组大鼠的创面均未见感染。Sponge@GO组和Sponge组术后第7日的创面愈合率均显著高于对照组(均P<0.05);第14日,Sponge@GO组的创面愈合率仍显著高于对照组(P=0.009),而Sponge组与对照组之间的差异无统计学意义。术后第14日,H-E染色显示Sponge@GO组创面肉芽组织更加成熟,结构更为均匀致密;Masson染色显示Sponge@GO组胶原更加致密,上皮化显著;α-SMA免疫荧光染色显示Sponge@GO组新生血管数量更多,密度更高。结论·Sponge@GO海绵在吸收渗液后可维持创面微湿润环境,有利于促进伤口愈合。

关键词：氧化石墨烯短纤维静电纺丝创面修复

基于扩展有限单元法的短纤维/橡胶复合材料裂纹扩展分析

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固体力学学报 2022年第1期43卷 81-94页

作者：林晓珊杨晓翔高剑虹福州大学石油化工学院福州350108 福州大学机械工程及自动化学院福州350108 泉州师范学院化工与材料学院泉州362000

为了研究短纤维/橡胶复合材料裂纹在拉伸载荷作用下的扩展演化规律,应用扩展有限元法对预制裂纹的短纤维/橡胶复合材料的裂纹扩展进行了数值模拟.采用随机顺序吸附算法在ABAQUS软件中生成短纤维分布模型,分析了失效准则参数(最大许用主... 详细信息

为了研究短纤维/橡胶复合材料裂纹在拉伸载荷作用下的扩展演化规律,应用扩展有限元法对预制裂纹的短纤维/橡胶复合材料的裂纹扩展进行了数值模拟.采用随机顺序吸附算法在ABAQUS软件中生成短纤维分布模型,分析了失效准则参数(最大许用主应力和裂纹表面能)、短纤维细观参数(体积含量、长度和取向角)对裂纹扩展行为的影响规律,探究了短纤维的增韧机理,数值结果与试验结果吻合.研究结果表明:降低基体材料的损伤阈值可以实现裂纹的扩展,而不改变裂纹扩展特征;短纤维增强相的存在会改变裂纹的扩展方向,使裂纹的扩展路径呈现复杂性从而提高材料抗撕裂性能;裂纹扩展路径曲折度随短纤维含量、长度和取向角的增加而增大,试样拉断时所需要消耗的功增大,抗撕裂性提高.

关键词：短纤维橡胶复合材料扩展有限元裂纹

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短纤维增强铝基复合材料的发展现状

热加工工艺 2022年第14期51卷 10-13页

作者：哈锐肖文凯武汉大学动力与机械学院湖北武汉430000

综述了近年来短纤维增强铝基复合材料的研究进展,简介了短纤维增强铝基复合材料的组成及力学性能特点,分析了制备短纤维增强铝基复合材料的挤压铸造法、真空压力浸渍法、机械搅拌法等制备方法的特点,并对短纤维增强铝基复合材料的应用... 详细信息

综述了近年来短纤维增强铝基复合材料的研究进展,简介了短纤维增强铝基复合材料的组成及力学性能特点,分析了制备短纤维增强铝基复合材料的挤压铸造法、真空压力浸渍法、机械搅拌法等制备方法的特点,并对短纤维增强铝基复合材料的应用前景进行了展望。

关键词：短纤维铝基复合材料性能制备方法

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3D打印纤维增强复合材料力学性能研究进展

力学季刊 2022年第4期43卷 731-750页

作者：李岩龙昱郝潞岑张航华肖建庄同济大学航空航天与力学学院上海200092 同济大学土木工程学院建筑工程系上海200092

3D打印纤维增强复合材料具有复杂结构一体化成型、无模具制备和力学性能可设计等优势,可显著降低纤维增强复合材料的制造周期和成本.然而,3D打印技术低成型压力和逐层制造的特点,给3D打印纤维增强复合材料的力学性能带来了一定挑战.本... 详细信息

3D打印纤维增强复合材料具有复杂结构一体化成型、无模具制备和力学性能可设计等优势,可显著降低纤维增强复合材料的制造周期和成本.然而,3D打印技术低成型压力和逐层制造的特点,给3D打印纤维增强复合材料的力学性能带来了一定挑战.本文从打印方法、力学性能及其影响因素三个方面,总结了近年来国内外有关短纤维/连续纤维增强高分子基复合材料和纤维增强水泥基复合材料的力学性能研究进展.旨在展现目前3D打印纤维增强复合材料的成型方法种类、所能达到的力学性能水平和力学性能的影响因素,为实现3D打印纤维增强复合材料的力学高性能化提供参考.最后,对3D打印纤维增强复合材料未来研究发展方向进行了展望.

关键词： 3D打印纤维增强复合材料力学性能短纤维连续纤维高分子基复合材料水泥基复合材料

酸、碱和盐处理对柞蚕丝素短纤维制备率和形貌特征的影响

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广东农业科学 2022年第3期49卷 143-150页

作者：陈文凯王新林碧敏钟杨生林健荣陈芳艳华南农业大学动物科学学院广东广州510642 华南农业大学公共基础课实验教学中心广东广州510642

【目的】筛选适宜方法制备柞蚕丝素短纤维,为开发新型生物材料提供更多选择。【方法】利用HCl、NaOH、FeCl_(3)溶剂水解柞蚕丝素,探究溶剂浓度、水解时间、水解温度对短纤维制备率的影响,通过倒置显微镜观察短纤维的形貌和结构特征。【... 详细信息

【目的】筛选适宜方法制备柞蚕丝素短纤维,为开发新型生物材料提供更多选择。【方法】利用HCl、NaOH、FeCl_(3)溶剂水解柞蚕丝素,探究溶剂浓度、水解时间、水解温度对短纤维制备率的影响,通过倒置显微镜观察短纤维的形貌和结构特征。【结果】HCl、NaOH和FeCl_(3)溶剂制备的柞蚕丝素短纤维得率分别为26.5%、23.56%和21.8%,3种方法所得短纤维制备率相近;观察3种柞蚕丝素短纤维的形态特征,FeCl_(3)水解法制备的短纤维颜色较深,呈细长短杆状,长短不一,两端切口为平面或斜面;NaOH水解法制备的短纤维颜色较浅且透明,呈无规则片状;HCl水解法制备的短纤维表观形貌较优,呈细长短杆状,颜色较浅,表面较为光滑,两端切口平整,长度较整齐,主要分布在50~125μm之间(占比52.68%)。【结论】HCl水解法制备柞蚕丝素短纤维的工艺条件为:HCl浓度3 mol/L、水解时间40 min、水解温度90℃,水解条件较为温和,所得短纤维较为理想,可为开发生物材料提供一种新的载体。

关键词：柞蚕丝素短纤维酸水解制备率形貌结构

短碳纤维增强铜复合材料的计算细观力学模型及力学性能

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粉末冶金材料科学与工程 2022年第4期27卷 382-388页

作者：何东浪方华婵李郁兴李金伟中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

针对粉末冶金法制备的短碳纤维增强铜复合材料(C_(Sf)/Cu),采用有限元方法建立细观力学模型,研究材料的拉伸损伤演化和断裂力学行为,并分析弱界面对复合材料拉伸性能的影响。结果表明,C_(Sf)/Cu复合材料的拉伸过程可分为弹性阶段、塑性... 详细信息

针对粉末冶金法制备的短碳纤维增强铜复合材料(C_(Sf)/Cu),采用有限元方法建立细观力学模型,研究材料的拉伸损伤演化和断裂力学行为,并分析弱界面对复合材料拉伸性能的影响。结果表明,C_(Sf)/Cu复合材料的拉伸过程可分为弹性阶段、塑性硬化阶段、起始损伤阶段和损伤演化阶段。纤维端部的应力集中造成端部界面脱黏、轴向界面的损伤演化以及纤维桥联,基体损伤及其伴随的界面损伤造成基体破坏是材料断裂的主要机制。碳纤维长度大于60μm时,纤维的轴向应力分布呈现“w”形,纤维有较强的承载能力;纤维长度为20μm时,纤维几乎没有承载能力。纤维承受载荷越高,越容易造成界面破坏,随纤维长度从20μm增加到140μm,C_(sf)/Cu复合材料的抗拉强度从146 MPa下降到102 MPa。

关键词：短纤维铜基复合材料细观力学有限元内聚力单元

短纤维增强橡胶复合材料热应力及热-结构耦合的数值研究

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材料科学与工程学报 2018年第3期36卷 386-391,380页

作者：高剑虹陈佳彬泉州师范学院化工与材料学院福建泉州362000 黎明职业大学机电工程与自动化学院福建泉州362000

基于橡胶材料的非线性和不可压缩特性,建立细观数值模型,采用非线性有限元方法,在细观层面,通过对短纤维增强橡胶复合材料受热载荷和热-结构载荷时的应力传递分析,研究了温度对材料热弹性和失效形式的影响,探讨了对材料热应力影响的细... 详细信息

基于橡胶材料的非线性和不可压缩特性,建立细观数值模型,采用非线性有限元方法,在细观层面,通过对短纤维增强橡胶复合材料受热载荷和热-结构载荷时的应力传递分析,研究了温度对材料热弹性和失效形式的影响,探讨了对材料热应力影响的细观结构关键因素,揭示了材料的细观破坏机理。研究表明:当受热载荷时,界面处纤维受到的压应力加强了橡胶和纤维的粘合,而纤维的端部容易脱粘;材料受热-拉伸载荷时的应力是热应力及拉伸载荷产生应力的线性组合,且随着温度增大,界面脱粘失效的几率增大,纤维断裂失效的几率减小,温度的升高使复合材料的刚度急剧下降。

关键词：橡胶短纤维非线性有限元热应力有效模量