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兔眼冲击伤后视网膜损伤的病理学变化
目的探讨冲击伤导致视网膜损伤的病理学改变特点.方法采用兔眼局部冲击伤模型,对伤前和伤后各时相点进行常规眼科检查,并取视网膜组织做常规HE染色光镜检查和环氧树脂618包埋电镜观察.结果眼部冲击伤后即刻见球结膜充血、水肿,脉络膜出血和玻璃体出血,视网膜损伤重于眼前节损伤,以眼底改变为主,有明显的视网膜血管改变,组织水肿、渗出、出血等改变.结论眼部气体冲击伤以视网膜损伤最为突出,可导致视功能障碍.
作者单位：
第三军医大学野战外科研究所四室,
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万方数据电子出版社基于电阻法碳布增强环氧树脂复合材料损伤自诊断的研究--《武汉理工大学》2010年博士论文
基于电阻法碳布增强环氧树脂复合材料损伤自诊断的研究
【摘要】：碳/环氧复合材料具有优异的力学性能、耐热性、耐腐蚀性、耐疲劳性,在航空航天、武器装备、国民经济等方面有较广泛的应用。由于碳纤维有良好的导电性,在较高碳纤维含量的碳/环氧复合材料中碳纤维之间相互接触,形成导电网络。当受到外力作用时,复合材料内部结构会发生变化,引起导电网络的变化,进而导致复合材料电阻产生变化。因此,可以利用碳纤维作为复合材料外力传感器,通过复合材料电阻变化来反映其内部结构的变化。
本文选用在航空工业中广泛应用的G803/5224碳布增强环氧树脂预浸料为原料,按照[0/90]、[0/90/±45]、[±45]铺层方向,采用模压成型方法制备了碳纤维体积含量分别为56%、64%的碳/环氧复合材料；依据复合材料通道导电和隧道效应导电的模式,研究了温度变化对复合材料电阻的影响；研究分析了在拉伸、开孔拉伸、压缩、开孔压缩、弯曲、冲击条件下,复合材料的电阻随外力作用的变化规律,确定了复合材料损伤诊断依据；在综合分析冲击能量、冲击损伤(超声F扫描图)、剩余压缩强度、电阻变化等指标的基础上,提出了评价复合材料冲击损伤的新思路；编写了复合材料冲击损伤计算机诊断程序,构建了由复合材料、计算机、多通道数据采集器组成的复合材料冲击损伤自诊断系统,并通过试验得到了验证。
(1)在-50℃-160℃温度范围,不同规格复合材料的电阻均逐渐下降,复合材料表现出负温度系数效应。其中,[±45]8复合材料电阻下降幅度最大,降幅为9.37%。在(-50～-20)℃、(-20～130)℃、(130～160)℃等不同温度区间,随着温度升高,复合材料电阻下降速率并不相同。其中,在(-20-130)℃区间,复合材料电阻下降速率最大。
(2)在拉伸、开孔拉伸、压缩、开孔压缩、弯曲试验中,复合材料的破坏包括环氧树脂的普弹形变、强迫高弹形变、树脂裂纹、树脂破坏、复合材料分层、碳纤维断裂等形式,最终复合材料被破坏。在试验过程中,复合材料中的碳纤维接触状况、自由电子数目会发生变化,使得其中的导电通道、隧道导电效应产生变化从而引起电阻变化。
(3)在拉伸和开孔拉伸试验中,当[0/90]、[0/90/±45]复合材料应变大于1.8%,[±45]复合材料应变大于1.27%时,则在复合材料内部会产生拉伸损伤；当复合材料试样的电阻增幅超过此时的电阻增幅时,则可诊断复合材料试样中存在损伤。在压缩试验中,当[0/90]7、[0/90]8复合材料试样的电阻增幅分别超过3.6%、2.6%时,则可诊断复合材料试样中存在轻微的压缩损伤；当[0/90]7、[0/90]8复合材料试样的电阻增幅分别超过10.2%、3.4%时,则可诊断在复合材料试样中存在较严重的压缩损伤。在弯曲试验中,当[0/90]7、[0/90]8复合材料试样的电阻增幅分别超过25.8%、31.3%时,则可诊断复合材料试样已经断裂；同时,不能依据复合材料电阻变化情况反映复合材料断裂之前的状况。
(4)不同规格的复合材料冲击损伤的能量阈值和损伤容限的冲击能量阈值也各不相同。小于冲击损伤能量阈值的冲击,会使复合材料各电极点间电阻变小。大于冲击损伤能量阂值的冲击使冲击点周围的电极点电阻上升。在相同能量冲击下,不同电极点间电阻变化并不相同是因为冲击能量以冲击点为中心向四周呈放射状扩散,离冲击点越近,冲击作用越明显。大于损伤容限的冲击能量阈值的冲击不仅使复合材料电阻发生明显变化,而且复合材料会被冲击破坏。
(5)在冲击试验中,复合材料上由4个电极点围成的长×宽为6cm×5cm区域中,只要3个电极点或不连续的2个电极点的电阻增幅都小于由复合材料损伤容限冲击能量阈值所引起的所有电极点电阻第二增幅时,冲击后的复合材料仍处“正常”状态；当电阻增幅大于第三增幅时,冲击后的复合材料处于“损伤”状态；当电阻增幅大于穿孔性损伤所引起的第三增幅时,冲击后的复合材料处于“严重损伤”状态。
【关键词】：
【学位授予单位】：武汉理工大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2010【分类号】：TB332【目录】：
摘要5-7ABSTRACT7-11第1章 绪论11-39 1.1 碳纤维复合材料在航空工业中的应用与发展11-12 1.2 智能材料的应用与发展12-20
1.2.1 智能材料的工作原理12-14
1.2.2 智能材料的分类与研发方向14-15
1.2.3 智能结构的传感元件15-17
1.2.4 智能结构的驱动元件17-18
1.2.5 智能材料和结构的应用18-19
1.2.6 智能材料和结构的发展趋势19-20 1.3 电阻法损伤自诊断碳纤维复合材料的研究进展20-31
1.3.1 复合材料导电机理的研究进展20-25
1.3.2 温度对复合材料电阻影响的研究进展25-26
1.3.3 载荷对复合材料导电性能影响的研究进展26-31 1.4 碳纤维复合材料冲击损伤的研究进展31-35 1.5 碳纤维复合材料损伤检测方法35-37 1.6 本文研究目的及内容37-39
1.6.1 研究目的37
1.6.2 研究内容37-38
1.6.3 拟解决的关键问题38-39第2章 碳布增强环氧树脂复合材料制备与性能测试方法的研究39-51 2.1 复合材料主要原材料39-41
2.1.1 环氧树脂39
2.1.2 碳纤维39-40
2.1.3 预浸料40-41 2.2 复合材料的制备41-44 2.3 复合材料性能测试44-50
2.3.1 复合材料试样制备44-46
2.3.2 复合材料碳纤维含量的测定46
2.3.3 复合材料性能测试46-50 2.4 本章小结50-51第3章 碳布增强环氧树脂复合材料损伤的电阻法诊断依据研究51-95 3.1 温度对复合材料电阻影响的研究51-58
3.1.1 温度对复合材料电阻的影响51-55
3.1.2 不同升温速率对复合材料电阻变化的影响55-58 3.2 复合材料拉伸-电阻关系及拉伸损伤诊断的研究58-66
3.2.1 拉伸载荷对复合材料电阻的影响58-65
3.2.2 复合材料拉伸损伤电阻法诊断依据65-66 3.3 复合材料压缩-电阻关系及压缩损伤诊断的研究66-74
3.3.1 压缩载荷对复合材料电阻的影响66-73
3.3.2 复合材料压缩损伤电阻法诊断依据73-74 3.4 复合材料弯曲-电阻关系及弯曲损伤诊断的研究74-79
3.4.1 弯曲载荷对复合材料电阻的影响74-78
3.4.2 复合材料弯曲损伤电阻法诊断依据78-79 3.5 冲击与开孔对复合材料影响及冲击损伤诊断的研究79-93
3.5.1 冲击对复合材料外观及内部结构影响79-83
3.5.2 冲击对复合材料压缩强度的影响83-85
3.5.3 冲击对复合材料电阻的影响85-90
3.5.4 开孔对复合材料电阻的影响90-91
3.5.5 开孔与穿孔性冲击损伤对复合材料电阻影响的比较91-92
3.5.6 复合材料冲击损伤电阻法诊断依据92-93 3.6 本章小结93-95第4章 碳布增强环氧树脂复合材料冲击损伤自诊断系统的研究95-112 4.1 自诊断系统概述95 4.2 自诊断系统的开发与设计95-110
4.2.1 系统开发环境95-96
4.2.2 系统工作过程96-97
4.2.3 系统功能模块97-110 4.3 复合材料冲击损伤自诊断试验110-111 4.4 本章小结111-112第5章 结论与展望112-114 5.1 结论112-113 5.2 展望113-114致谢114-115参考文献115-121附录121
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