Microstructure observation and mechanical behavior modeling for limnetic nacre

In the present research, microstructure of akind of limnetic shell （Hyriopsis cumingii） is observed and measured by using the scanning electron microscopy, and mechanical behavior experiments of the shell nacre are carried out by using bending and tensile tests. The dependence of mechanical properties of the shell nacre on its microstructure is analyzed by using a modified shear-lag model, and the overall stress-strain relation is obtained. The experimental results reveal that the mechanical properties of shell nacre strongly depend on the water contents of the limnetic shell. Dry nacre shows a brittle behavior, whereas wetting nacre displays a strong ductility. Compared to the tensile test, the bending test overestimates the strength and underestimates the Young＇s modulus. The modified shear-lag model can characterize the deformation features of nacre effectively.     

植物细胞力学模型研究进展

植物细胞在结构上具有特殊性, 即细胞壁和胞内物质在力学性质上差异很大. 因此其力学模型的研究具有特殊意义. 植物细胞力学模型是植物组织力学行为的研究基础, 是连接宏观与微观生物力学发展的桥梁, 在农业和食品加工等领域中有重要的潜在应用价值. 本文就目前国际上在细胞力学模型研究中所采用的模型形式和理论分析与数值模拟等方法做较全面而简要的介绍, 并对本领域中存在的现实问题加以论述, 希望能够对我国在细胞力学领域的研究有所帮助.      

生物力学与基因-献给周培源教授诞辰100周年

生物界包罗万象,其中有力的作用,所以有生物力学.自Galileo,Harvey, Boreli, Hooke, Euler,Young等创始以来,生物力学阐明了鸟飞鱼游,人体运动,血液循环,人工脏器等,对人世社会,有所贡献.生物力学的基础是质点力学,传统地用连续体力学的概念来简化.但近年做生物组织在应力的作用下改造的问题,引起了必须更改传统连续体力学的几个公理的问题.我们将仔细讨论这些公理,然后指出新公理存在的理由,是由于基因在细胞里的日常工作.基因不单主宰遗传,变异;并且忙着控制日常生活.不过,现在仅见其端倪.详细的情形,要等将来来阐发了.      

骨组织生长重建的力学生物学机制研究进展

生物力学已被证实是骨组织生长、重建及成形当中一个十分重要的因素. 骨组织的损 伤修复过程本质上是细胞的生物学过程和应力作用下的生长过程. 这虽然肯定了生物力学在 骨组织生长、重建过程中的重要地位, 但是, 人们对生物力学因素如何诱导骨生长、 重建的力学生物学机制仍不甚了解. 而骨组织工程需要更为科学完善的细胞生物学机制来研究和探 索骨组织的构建过程. 本文概述了国内外生物力学与骨组织生长重建的宏微观理论, 主要讨 论了骨组织结构及功能形成过程中的力学生物学相关问题.     

超声弹性成像应用在角膜疾病诊断中的有限元分析

弹性成像在医学成像领域具有广阔的应用前景.在本文中,有限元法被用于模拟角膜组织的超声弹性成像,通过改变角膜病变组织与正常组织杨氏模量的数值大小及分布,模拟角膜病变的不同情形,分析计算各种不同情形时的应变、应力和位移分布,并对仿真结果进行分析.当角膜正常组织与病变组织的杨氏模量之比为1:4时,病变区域中心的应变为-0.00854,而对应正常角膜相同位置的应变为-0.02277,为病变区域中心的应变值的2.67倍.病变区域中心的应力为0.04337,而对应正常角膜相同位置的应力为0.02729,相当于病变区域中心的应力值的0.64倍.当角膜正常组织与病变组织的杨氏模量之比为4:1时,情况刚好相反.基于角膜组织的粘弹性,优化了角膜组织模型.结果表明,利用应变压缩方法可以实现离体组织的弹性成像,超声弹性成像中病变组织与正常组织的生物力学响应差异明显,研究结果可为弹性成像在眼科临床应用上提供理论指导.     

第二届全国生物力学青年学者学术研讨会报告综述

简要介绍了第二届全国生物力学青年学者学术研讨会的会议情况,并对学术报告内容进行了总结和综述.     

女子三级跳远的生物力学评价

本文建立了一个适合于评价三级跳远技术水平的系统评价框图,并根据这个框图设计了一个决定三级跳远效果的生物力学参数系统利用这个系统分析和评价了当今女子三级跳远亚州记录保持者李惠荣的三级跳远技术(所用技术影片是在1989‘年全国田径冠军赛上用LOCAM型高速摄影机以每秒100帧的速度扫描拍摄的),并通过与男子三级跳远运动员的技术特征的比较,找出了其技术上的优势和不足,并就如何改进和完善其三跳技术提出了一份系统而直观的研究报告,同时为女子三级跳远的再研究提供了可供借鉴的研究方法.