轴向载荷和表面效应对植于生物基体内的非局部充液微管耦合振动的影响
Effects of Axial Loading and Surface Effect on the Coupling Vibration of Bioliquid-fillled Nonlocal Microtubules Embedded in the Medium
生物微管(Microtubules)是由微管蛋白原丝组成的不分支的中空管状结构,直径约25纳米,是细胞骨架成分,与细胞支持和运动有关,负责维持细胞形态,辅助细胞内运输等.微管可在所有哺乳类动物细胞中存在,因此研究微管具有普遍性和重要意义.本文在已有文献的基础上,考虑植于弹性基体内的非局部充液微管的耦合振动,描述了初始轴向载荷(initial axial loading)、表面效应(surface effct)、小尺度参数(small scale parameter)、管周基体的约束刚度以及生物微管内充液密度对充液微管耦合振动的影响.文章采用Erigen非局部弹性理论来描述生物微管的纳米尺度特性,采用Winkler模型描述微管周围纤丝网络引起的径向约束.结果显示,各参数对充液微管的耦合振动频率的影响,随着管内充液密度的增加而减小;对于植于生物基体内的非局部充液微管:表面效应对微管振动频率的影响随表面弹性模量(surface elasticity modulus)的增加而减小,随残余表面应力(residual surface tension)的增加而增大;初始轴向载荷微管振动频率的影响随初始轴向载荷的增加而增大.同时表面效应比初始轴向载荷的影响更显著.这项研究结果将为考虑表面效应的初始轴向载荷作用下的生物微管组织的超声波检查和一些生物医药临床应用提供参考.
- 作者：
- 熊静婷
- 学位授予单位：
- 上海交通大学
- 专业名称：
- 固体力学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 王熙
- 中图分类号：
- Q245
- 关键词：
- 小尺度参数；充液生物微管；耦合振动频率；初始轴向载荷；表面效应
- Small scale parameter；Bioliquild-filled microtubule；Coupling vibration frequency；Initial axial loading；Surface effect