1、流變學(xué)是研究非牛頓流體在應(yīng)力、應(yīng)變、溫度等條件下與時間因素有關(guān)的變形和流動的科學(xué),是介于物理、力學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物和工程技術(shù)之間的一門邊緣交叉學(xué)科。在自然界和工程技術(shù)界,粘彈性流體、粘塑性流體、血液以及絕大多數(shù)生物流體的流動都呈現(xiàn)出非牛頓流體性態(tài),非牛頓流體的流變性質(zhì)、流體流動與變形的力學(xué)分析、流體的本構(gòu)方程、物質(zhì)參數(shù)與函數(shù)的測量、流體粘溫性能、流動曲線、凝固性、粘彈性、觸變性等一系列流變學(xué)特性指標的測試丞待解決。尤其在生物流變學(xué)領(lǐng)域,血液

2、流動動力學(xué),血液細胞的變形規(guī)律,血液和其他體液、各種軟、硬組織的力學(xué)性能,各種生物流體的流變特性與疾病的關(guān)系等生物流變學(xué)特性測試問題被相繼提出,血液流變學(xué)、細胞流變學(xué)以及血液凝固過程中的流變機理和參數(shù)測量已經(jīng)成為研究熱點。本論文圍繞“血液流變、細胞流變以及血液凝固過程中的流變特性測試方法”等科研項目,開展生物流變學(xué)特性測試方法與系統(tǒng)應(yīng)用研究。
　　論文首先全面綜述了流變學(xué)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,闡述了非牛頓流體流變學(xué)研究領(lǐng)域的分類及研究

3、的重要意義,詳細分析了血液流變學(xué)、細胞流變學(xué)、血液凝固過程中的流變機理和參數(shù)測量等生物流變學(xué)特性測試的研究內(nèi)容,闡明了生物流變學(xué)與心腦血管疾病、惡性腫瘤及糖尿病等多種疾病的關(guān)系以及生物流變學(xué)在血液流動狀態(tài)下對止血、凝血及血栓形成中的生理、病理作用及臨床意義。
　　其次以流變學(xué)的研究對象和研究方法為基礎(chǔ),全面闡述了非牛頓流體流變學(xué)測量理論,對非牛頓流體流動與變形進行了力學(xué)分析,推導(dǎo)出非牛頓流體流動的基本微分方程,構(gòu)建了純粘性非牛頓流

4、體的本構(gòu)方程,分析了非牛頓流體的典型流動以及流體粘彈性與觸變性等流變性質(zhì),重點研究了穩(wěn)態(tài)剪切流場的主要流變學(xué)參數(shù)和小振幅振蕩流場與流體粘彈性的流變學(xué)參數(shù)表征方法。
　　針對生物流變學(xué)特性測試研究,提出了穩(wěn)態(tài)剪切速度衰減血流變測試方法、基于激光衍射和散射技術(shù)的細胞形態(tài)、變形與聚集等細胞流變學(xué)特性測試方法以及基于小振幅振蕩流場的雙磁路磁珠振蕩法、光學(xué)散射測量法和發(fā)色底物測量法的等血液凝固過程中的流變特性測試方法,解決了生物流變學(xué)領(lǐng)域的

5、血液流動性、細胞變形性、細胞聚集性以及血液凝固性等一系列生物流體流變學(xué)特性測試技術(shù)與方法。
　　提出了基于穩(wěn)態(tài)剪切流場、拉伸流場和小振幅振蕩流場的生物流變學(xué)特性測試特性模型,建立了高靈敏度、高可靠性的庫特式生物流體流變學(xué)特性測試系統(tǒng)和動態(tài)數(shù)據(jù)建模平臺,采用應(yīng)力驅(qū)動、實時頻率掃描、小振幅振蕩和強迫振蕩四種模式實現(xiàn)生物流體流變學(xué)特性測試及動態(tài)數(shù)據(jù)建模。
　　論文對提出的穩(wěn)態(tài)剪切速度衰減血流變測試方法和激光衍射細胞流變學(xué)特性測試方

6、法進行了實驗驗證,針對目前非牛頓流體流變特性測試儀器無法標定以及測試結(jié)果無法溯源等問題,研制了一種穩(wěn)定可靠的非牛頓流體標準物質(zhì),提出了非牛頓流體標定方法。
　　完成了基于穩(wěn)態(tài)剪切速度衰減測試方法的血流變測試系統(tǒng)應(yīng)用研究。系統(tǒng)采用提出的速度衰減法錐板測試技術(shù)實現(xiàn)全量程、逐點掃描、快速、穩(wěn)態(tài)的血流變特性測量,具有自動加樣、自動混勻、自動測試、自動清洗、液面感應(yīng)等先進功能,具有非牛頓流體標準物質(zhì)標定和校準功能。
　　完成了基于雙磁