随着社会人口老龄化程度的加深与各种疾病的多发,吞咽障碍已然成为影响患者生活质量的常见疾病。而吞咽障碍的发生也将直接影响着患者的吞咽能力,故易于吞咽的粘性流体将为吞咽障碍患者饮食提供一种较好的选择。深入开展口腔环境下粘性流体的滑移行为研究,将对吞咽障碍患者在功能食品方面的研发提供理论依据和技术支撑。首先,建立舌/上颚微间隙下的挤压模型及Reynolds方程,通过数值方法获取流量变化;在DHR-2流变仪上研究非牛顿流体的粘度与剪切速率的变化,探讨牛顿流体和非牛顿流体流量的影响因素。发现牛顿流体流量平方的倒数同载荷和粘度比值和时间均呈线性函数关系;所制备的非牛顿流体近似为幂律流体,其粘度随脂肪和蛋白质含量的增加而增大,而非牛顿流体流量率先高于后低于等效牛顿流体,合理搭配饮食中脂肪与蛋白质含量能够降低进餐时呛咳风险。其次,建立舌/上颚微间隙下的滑移模型;根据患者吞咽障碍严重程度划分吞咽障碍等级对应的工况参数,通过有限元方法研究流体压力分布及摩擦系数的变化,并探讨其影响因素。发现流体从舌中心沿滑移方向压力呈先升高后降低的变化,沿垂直于滑移方向压力呈先平缓后急剧降低的变化;随着吞咽障碍等级的升高(即吞咽障碍越轻微),流体压力增加而摩擦系数却呈先急剧后平缓减小的变化。吞咽障碍较严重患者所感受的摩擦系数增大,导致唾液分泌过量而降低吞咽的舒适感;随着初始流体高度的增加,摩擦系数呈先急剧后平缓减小的变化。在吞咽流体食物时,选择小口吞咽能够增强其舒适感;与吞咽障碍等级的差异相比,初始流体高度的变化对其摩擦系数的影响较小。最后,为探究吞咽障碍较严重患者的口腔环境下粘性流体的润滑机制。开展在低速轻载和微间隙下舌/上颚间粘性流体的摩擦试验研究,即配制不同质量分数的葡萄糖浆水溶液模拟适用于患者的多种粘度食物;采用PDMS与玻璃片构成的舌/上颚摩擦副,在MFT-5000摩擦试验机上开展基于往复滑动模块的粘性流体的摩擦试验研究,探究流体平均摩擦系数的影响因素及润滑机制。发现质量分数在20%~60%范围内的葡萄糖浆水溶液近似为牛顿流体,其粘度随葡萄糖浆的质量分数增加而增大;平均摩擦系数随滑移速度与流体粘度的增加而降低,却随外载荷的增加而呈先减小后增大的变化。由此发现,适度改变吞咽流体中溶质质量分数及进行吞咽能力的康复训练均能够改善吞咽的舒适感;在吞咽障碍较严重患者中,他们的口腔环境主要处于混合润滑或流体润滑状态。随着葡萄糖浆的质量分数增加,Stribeck曲线中混合润滑与流体润滑的临界值依次增大。因此,选择稀薄流体进行吞咽有助于流体处于流体润滑状态,并增强其吞咽舒适感。此外,鉴于摩擦试验后数据处理的耗时性,设计一款基于MFT-5000摩擦试验机滑动模块的数据处理系统。该系统能够实现对原数据进行阶段划分及图形显示、摩擦系数多种有效性选取后的对比显示及试样属性部分参数的获取,极大地提高其处理效率及准确率,也为其他模块的数据处理提供了借鉴。