心血管系统疾病已成为人类众多疾病中首要的致死原因。动脉粥样硬化疾病是人类心血管疾病中常见且重要的一种,同时动脉粥样硬化也是冠心病、脑梗死、外周血管病等心血管疾病的病理基础。新技术的应用,促进了研究者们从血流动力学角度来探讨动脉粥样硬化的发生发展和定位的机理。血流动力学环境在动脉粥样硬化发生发展中的作用受到越来越大的重视。由于临床或动物实验研究对象的个体差异使得研究的系统性受到影响且难以进行定量研究。因此目前为止,临床研究还无法阐明血管内膜结构变异、功能受损以及动脉粥样硬化的血液动力学机理。另外,至今仍很难实现直接检测活体血管内膜上的应力,因而大多致力于建立血管内膜的体外培养装置。基于以上研究背景,本文对一种体外血管内皮细胞动态培养装置中弹性基底的应力情况进行研究,旨在使装置更接近人体血流动力学环境。论文的主要内容如下:(1)介绍了体外血管内皮细胞的动态培养装置的结构、参数和功能,并对装置培养腔中所用到的弹性基底(硅胶片)进行力学性能测试。本文体外血管内皮细胞培养装置采用机电一体化设计,由培养系统、控制系统和系统参数测控系统组成。根据人体正常生理情况下的血液动力学参数对装置参数进行设置;(2)研究并观察不同张应力情况下的平行平板流动腔中基底切应力的变化。采用一系列的静态拉伸试验来拟合动态拉伸的情况,即将硅胶片拉伸至不同拉伸率后,测量其厚度,然后在系统中观察切应力在脉动流情况下的变化曲线,从结果中来探究硅胶片厚度变化对平行平板腔中切应力的影响;(3)分析弹性圆管腔中切应力在不同压力情况下的变化。通过对圆管腔加压的方法测得不同压力下圆管管径的变化,进而研究管壁切应力的变化值。实验结果显示在保持流量不变的情况下,圆管腔管壁切应力随着压力的增大呈减小趋势,与刚性圆管腔相比,弹性圆管腔管径的变化会引起切应力较大的变化。(4)通过将圆管腔中切应力变化与平行平板流动腔中切应力的变化比较可知,圆管腔中在周向应力(张应力)增大的情况下,切应力的变化呈减小趋势,且变化较大。这与平行平板流动腔中切应力在张应力增大的情况下的变化趋势具有一致性。这表明在以弹性基底为基底的平行平板流动腔中切应力的计算必须考虑引入张应力后弹性基底厚度变化所引起的影响因素。