摘要：该文对某工程机械油缸单耳环活塞杆杆头断裂进行失效分析,提出了在毛坯锻造工艺满足设计要求的条件下,单耳环活塞杆杆头变截面处应力集中导致残余应力过大,是单耳环活塞杆杆头断裂的主要原因。从这方面出发,优化了单耳环活塞杆杆头变截面处的残余应力,通过ANSYS软件对优化后的结构进行应力分析,并用油缸加速寿命可靠性试验台做2F台架实验和整机多批次小批量试装来验证改进措施的有效性,最终提高了油缸单耳环活塞杆杆头在极限工况下抗疲劳的强度。

摘要：外骨骼机器人是一种可穿戴的机械装置,为穿戴者的运动提供助力以提高穿戴者的运动能力和耐力。驱动系统作为外骨骼机器人的关键系统,是外骨骼机器人提供助力的动力来源。介绍了外骨骼机器人驱动系统的主要分类,并对不同驱动方式的优缺点进行了分析比较,为后续外骨骼机器人驱动系统的选择提供了参考。

摘要：目的:确定新型战创伤急救敷料的材料组成与复合工艺。方法:研究壳聚糖、壳聚糖—海藻酸钙盐复合纤维的止血与抗粘连效果,不同克重的粘胶纤维及其与脱脂棉、高吸水树脂复合材料的吸湿性能,丙纶及疏水乙丙纤维无纺布的成型方法及其与粘胶无纺布的复合方式对阻水性能的影响;测试了新型战创伤急救敷料的理化性能。结果:新型战创伤急救敷料由壳聚糖与海藻酸钙盐混合纤维、含适量高吸水树脂的粘胶纤维以及医用疏水乙丙纤维通过针刺工艺复合而成;该敷料具有较好的吸湿性,适宜的水蒸气透过率,一定的强度、弹性和舒适性。结论:新型战创伤急救敷料符合《急救包通用技术条件》的规定,达到了设计要求。

摘要：【目的】了解力学因素在骨组织重建过程中的作用,探讨高重力对前成骨细胞(mouse embryonic osteoblast precursor cells,MC3T3-E1)成骨功能的影响,为组织工程中研究高重力对骨组织重建的影响提供理论依据。【方法】将MC3T3-E1细胞按不同高重力分为对照组、5 G组、10 G组、15 G组、20 G组,实验组每次加载30 min连续加载3 d,对照组同步置于除G值外相同的环境中。ALP活性染色试剂盒检测ALP活性;ALP活性检测试剂盒检测ALP含量;实时定量PCR检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Ⅰ型胶原(Ⅰcollagen,COLⅠ)、骨钙素(osteocalcin,OC)、runt相关转录因子(runt-related transcription factor,RUNX2)的基因表达;western blotting检测COLⅠ、OC、RUNX2蛋白表达。【结果】高重力条件下ALP活性显著增高,成骨分化相关指标ALP、COLⅠ、OC、RUNX2的基因均显著上调;COLⅠ和OC、RUNX2蛋白亦呈现高表达。各实验组细胞茜素红染色未见桔红色结节。【结论】高重力可促进成骨细胞骨向分化相关基因和蛋白表达,有效刺激成骨细胞成熟分化。

摘要：目的:模拟颅内的力学环境,研制可对神经干细胞实施动态脉冲加载装置和灌流培养的系统。方法:动态监测侧脑室的颅内压变化及生化指标,明确脉冲载荷的形成机理与颅内的生物学环境;设计并构建动态脉冲加载装置和灌流培养系统,检测加载装置的稳定性、可靠性及精确度,并对培养系统的密闭性、无菌性及生物学环境进行测量。利用Instron仪器及应变仪测量细胞培养载体生物的半透膜力学性能及应变情况,并测量其生物相容性。结果:该生物反应器连续运转14 d后,培养液中无细菌生长;可基本模拟颅内的生物学及力学环境,可形成精确、稳定的脉冲加载;生物半透膜的生物相容性理想,力学及应变测量符合细胞培养的要求。结论:该生物反应器可作为动态培养环境下神经干细胞力学生物学机理研究较可靠的培养系统和加载装置。

摘要：外骨骼机器人是一种集人机工程学、仿生学于一体的机械装置,穿戴于人体肢体外侧帮助人体负重行走,应用前景广泛。最先出现的是下肢外骨骼机器人,主要完成下肢助力功能。随着技术的发展,产生了全身外骨骼机器人,它的功能更加完善,同时具备下肢助力、背部负重以及上肢助力,应用范围更广。分别阐述了下肢、全身外骨骼机器人的发展状况,并对外骨骼机器人的发展趋势进行了总结,提出了外骨骼机器人未来的发展趋势。

摘要：目的体外模拟成骨细胞在体内的生存环境,探讨淫羊藿苷(ICA)对高重力下成骨细胞MC3T3-E1增殖与凋亡的影响。方法将成骨细胞随机分为三组:高重力组、高重力+ICA组(以下简称"联合组")和对照组,其中,高重力组予以20G高重力,联合组将20G高重力和10μg/L ICA同时应用于细胞,对照组正常培养,不进行任何附加操作。采用MTT法检测细胞增殖,流式细胞术(FCM)检测细胞凋亡,实时定量PCR(qRT-PCR)检测细胞凋亡相关基因,透射电镜(TEM)检测细胞亚细胞结构变化。结果 MTT法检测显示,高重力组吸光度值显著低于对照组(P<0.01),联合组吸光度值显著高于对照组和高重力组(P<0.01)。FCM检测显示,高重力组凋亡率显著高于对照组(P<0.01),联合组凋亡率显著低于对照组和高重力组(P<0.01)。qRT-PCR检测结果显示,与对照组比较,高重力组Bax、Bcl2、Bax/Bcl2、P53的mRNA表达均显著上调(P<0.01或P<0.05),联合组除Bax/Bcl2 mRNA表达外均显著下调(P<0.05或P<0.01),且联合组Bax、Bcl2、Bax/Bcl2、P53的mRNA表达均显著低于高重力组(均P<0.01)。TEM下可见高重力组呈中晚期凋亡和变性坏死现象,而其他两组无明显变化。结论成骨细胞可响应高重力刺激信号并发生一系列变化;高重力(20G)不仅可抑制成骨细胞增殖,促进细胞凋亡,还可导致成骨细胞发生变性坏死,但适当浓度(10μg/L)的ICA可逆转高重力加载所导致的这种不利影响,对成骨细胞起相应的保护作用。

摘要：【目的】了解力学因素在骨组织重建过程中的作用,探讨高重力对成骨细胞(MC3T3-E1)增殖与凋亡的影响,为组织工程中研究高重力对骨组织重建的影响提供理论依据。【方法】将培养的MC3T3-E1细胞按高重力加载力不同分为对照组、5 G组、10 G组、15 G组、20 G组,实验组每次加载30 min连续加载3 d,对照组同步置于除G值外相同的环境中。【结果】MTT法检测显示,5 G组增殖显著增高,10 G组增殖无显著差异,15 G和20 G组增殖均显著降低。流式细胞术检测显示,5 G组凋亡率显著低于对照组,10 G、15 G、20 G组凋亡率都显著增高。凋亡相关指标:Bax基因,与对照组比较,5 G组表达显著下调,10 G、15 G组表达无显著差异,20 G组表达显著上调。Bcl2基因,与对照组比较,5 G组表达显著下调,10 G组表达显著上调,15 G、20 G组表达无显著差异。Bax/Bcl2基因表达比,与对照组比较,5 G组显著下调,10 G、15 G组无显著差异,20 G组显著上调。P53基因,与对照组比较,5 G组表达显著下调,10 G组无显著差异,15 G、20 G组表达都显著上调。【结论】成骨细胞对高重力刺激的响应可能存在一个"临界点","临界点"以下的高重力刺激可促进细胞增殖,抑制细胞凋亡;"临界点"以上的高重力刺激可抑制细胞增殖,并激活细胞凋亡。

摘要：目的关节软骨一旦出现裂纹损伤,其力学性能会发生改变,而先前研究中,针对受损关节软骨的探究多集中在弯曲与压缩,对于拉伸性能研究较少。本研究预先对软骨层制造裂纹缺损,测试其单轴准静态拉伸性能与循环拉伸载荷下的棘轮性能。方法选取新鲜成年猪膝关节的关节软骨,制备含裂纹缺损的软骨层试样。针对试样进行3个部分的研究。第1部分测试含裂纹软骨不同应力率下的拉伸性能。第2部分测试含裂纹软骨蠕变性能。第3部分测试循环拉伸载荷下含裂纹软骨的棘轮性能,并考察不同加载频率与不同应力幅值的影响。同一条件下的实验均进行3次。结果单轴拉伸载荷下,随着应力速率的升高,试件达到相同应变所需的应力逐渐增大。试件的弹性模量随应力率的增加而增加。试件的蠕变应变随拉应力水平的提高而增大,蠕变柔量随拉应力水平的提高而降低。循环拉伸载荷下,试样棘轮应变在200圈内迅速上升,200圈以后上升逐步减缓,应力-应变滞回环也随循环圈数的增加而由稀疏变得密集。相同加载频率下棘轮应变随应力幅值的增大而增大。相同应力幅值下棘轮应变随加载频率的增加而减小。结论本研究的结果表明,在单轴准静态拉伸载荷下,含裂纹软骨的弹性模量随应力速率的增大而增大。蠕变应变随应力水平的增大而增大。在循环拉伸载荷下,含裂纹软骨会发生棘轮效应,棘轮应变随循环圈数的增加先快速增加后缓慢增加,并且棘轮应变随应力幅值的增大而增大,随加载频率的增大而减小。