主动脉冻结过程热应力分布及其影响因素分析
利用ANSYS计算软件,全面考察降温速率以及低温保护剂浓度对热应力分布的影响,并考察血管有微裂纹存在时的应力集中现象;通过理论计算表明,血管壁外表面所受的应力值最大,内表面次之,中心处的应力值略小于内表面的应力绝对值,因此可以认为血管冻结过程中,其外表面是最先出现裂纹的,不过,这有待进一步实验观察来验证.降温速率越大,血管内部最大温差也越大,引起血管内部热应力增大.在没有添加DMSO的情况下,最大热应力值是出现在热膨胀系数突变点,这说明热膨胀系数和弹性模量是影响热应力分布的最主要因素;而一旦添加DMSO后,血管冻结过程产生的热应力显著减小,特别是当DMSO浓度较高时(如10％v/v),血管冻结过程产生的最大应力值出现在最大温差所对应的温度(-4℃)附近,因此可以认为这种情况下温差是影响热应力分布的最主要原因.在血管冻结模型中引入微裂纹后,应力集中始终出现在裂尖点,而且,裂纹越小,其应力值越大,这是受血管材料断裂韧性因子KIC制约的.这个结果也表明:血管中存在超微小裂纹对于血管低温保存时的裂纹成核与扩展是非常危险的;而且降温速率越大,这种潜在的危险也就越大.
主动脉 冻结 热应力 微裂纹
胥义 周国燕 华泽钊
上海理工大学,低温医学与食品冷冻研究所
国内会议
湖北十堰
中文
102-109
2006-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）