大鼠皮膚蠕變及循環(huán)變形行為研究.pdf

1、皮膚的力學特性對臨床皮膚疾病的治療、發(fā)展計算機輔助皮膚疾病治療技術(shù)、評估人工皮膚的綜合力學特性以及為研究其它軟組織的力學性能提供參考等方面具有十分重要的意義。然而，大量工作都集中在包括拉伸、蠕變、應力松弛和循環(huán)加載在內(nèi)的實驗研究上，而很少有考慮加載歷史對皮膚力學性能影響方面的研究。
　　本文針對現(xiàn)有研究的不足，選用大鼠背部皮膚為實驗材料，首先開展了不同應力（變）率下的單軸拉伸試驗；然后在不同應力下開展了單步蠕變試驗和具有3個加載步

2、的多步蠕變實驗，重點研究了蠕變及應力松弛歷史對蠕變特性的影響。并且，通過石蠟切片技術(shù)、HE染色方法，利用光學顯微鏡，對已完成拉伸、單步或多步蠕變試驗的大鼠皮膚進行了微觀結(jié)構(gòu)觀察和分析。結(jié)果表明，皮膚是復雜的非線性粘彈性材料，不論是在單步實驗中還是多步實驗都表現(xiàn)出應力相關(guān)性。而且，蠕變和松弛加載歷史都對皮膚的蠕變特性產(chǎn)生重要影響。蠕變加載后纖維束沿受力方向伸直、伸長，并出現(xiàn)聚攏和滑移現(xiàn)象；加載順序為低應力蠕變-應力松弛-高應力蠕變的多步蠕

3、變加載方式在所進行的蠕變研究中獲得的蠕變應變最大，微觀結(jié)構(gòu)的空隙率最低。
　　在此基礎(chǔ)上，本文還考慮平均應力、應力幅值和應力率等影響因素，開展了單步循環(huán)和多步循環(huán)實驗研究，并對循環(huán)實驗后大鼠皮膚的微觀結(jié)構(gòu)進行了觀察和分析。結(jié)果表明，循環(huán)加載歷史對皮膚的循環(huán)特性具有重要影響。循環(huán)加載后纖維束交變載荷作用而產(chǎn)生變形，表現(xiàn)出因滑移運動和短裂紋（單步循環(huán)）或長裂紋（多步平均應力循環(huán)）擴展而導致的疲勞斷裂；結(jié)合Basquin模型和修正的SW