[發明專利]對橢圓球體殼力學性質的非破壞性測量方法

有效

• 申請號: 201280026139.2
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN103857996A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 林銓振;高偉倫;梁家杰
• 申請（專利權）人: 香港科技大學
• 主分類號: G01N3/42
• 分類號: G01N3/42;G01N3/44;A61B3/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;顧麗波

相關申請的交叉引用

本申請要求于2011年6月3日提交的臨時申請號為61/457784、題為“NON-INVASIVE?METHODOLOGY?TO?MEASURE?THE?MECHANICAL?PROPERTIES?OF?HOLLOW?ELLIPSOIDS?AND?APPLICATIONS?IN?CORNEA”的申請的優先權。

技術領域

本公開主要涉及以非破壞性方式對橢圓球體殼的力學性質進行測量。

背景技術

結構中的材料的力學性質包括剛度和模量。在非生物應用中，結構中的材料的力學性質在用于該結構的材料的設計和選擇方面、該結構的操作方面和該結構的故障分析方面都是重要的因素。在生物應用中，生物組織的力學性質用于疾病診斷和治療監測。

當結構扁平時，其力學性質可以利用壓痕方法或超聲波方法進行非破壞性測量，或者利用條帶拉伸試驗進行破壞性測量。當結構不平坦時，其力學性質可以使用破壞性方法來測定。膨脹試驗是破壞性的方法的一個例子。在膨脹試驗中，將一根針插入到該結構中以控制內壓，并對作為膨脹壓力的函數的膨脹進行測量。膨脹試驗是侵入性的，會在結構上留下了一個洞。

上述背景只是為了提供圍繞對材料力學性質測量的上下文信息的概述，而不是意在窮舉。通過查閱以下詳細描述的各種非限制性實施例中的一個或多個實施例，附加文可能會變得明顯。

發明內容

以下介紹本說明書的簡化概要，以提供對本說明書的一些方面的基本了解。該總結不是本說明書的詳盡概述。它的目的既不是識別本說明書的關鍵或重要元素，也不是描繪本說明書的特定實施例中任何范圍或任何權利要求的范圍。其唯一的目的是以簡單的形式介紹本說明書的一些構思，作為以后提出的更詳細的描述的前奏。

根據一個或多個實施例和相應的公開，描述了關于以非破壞性方式測量不平坦結構的材料的力學性質的各種非限制性方面。換句話說，可以在不破壞或以其他方式損壞材料或結構的情況下，測量諸如剛度和模量之類的力學性質。

一個不平坦結構的例子是橢圓球體殼。根據一個非限制性的實施例，橢圓球體殼的剛度和模量可以以非破壞性的方式來測定。橢圓球體殼接觸壓頭裝置。壓頭裝置對橢圓球體殼壓凹痕并形成壓痕區域。在壓痕區域處的壓痕數據會被記錄。基于壓痕數據，橢圓球體殼的力學性質被測定。

在一個非限制性實施例中描述了一種方法，用于測定橢圓球體殼的力學性質。橢圓球體殼與壓頭裝置接觸，壓頭裝置在壓痕區域處對橢圓球體殼壓凹痕。從壓痕區域獲取壓痕數據。基于壓痕數據，橢圓球體殼的力學性質被測定。

在另一種非限制性實施例中描述了一種裝置，有助于測定橢圓球體殼的力學性質。該裝置包括壓頭和計算器。壓頭至少部分地接觸橢圓球體殼，并在橢圓球體殼中響應于所受到的負載而形成壓痕區域。計算器接收有關壓痕區域的負載數據和相關位移數據，以測定出負載數據與位移數據的斜率，并基于該斜率測定出橢圓球體殼的力學性質。

在進一步的非限制性實施例中描述了一種測定橢圓球體殼的力學性質的系統。該系統包括與眼組織相接觸的壓頭，其施加負載于眼組織并導致在眼組織中形成壓痕區域。該系統還包括計算器，其接收有關壓痕區域的負載數據和相關位移數據，測定出負載數據與位移數據的斜率，并基于該斜率測定出橢圓球體殼的力學性質。

在另一種非限制性實施例中描述了一種便于測定橢圓球體殼的力學性質的系統。該系統包括接觸橢圓球體殼并對橢圓球體殼壓凹痕以產生壓痕區域的裝置。該系統還包括基于從壓痕區域測得的壓痕數據來測定橢圓球體殼的力學性質的裝置。

下面的描述和附圖中闡述了本說明書的某些說明性的方面。然而，這些方面只是表示本說明書的各個實施例可以采用的各種方式中的一小部分。根據以下結合附圖的說明書的詳細描述，本說明書的其它方面將變得清晰明了。

附圖說明

許多方面和實施例列于下面結合附圖的詳細描述，其中相同的附圖標記表示相同的部件，并在其中：

圖1示出了根據本公開的一個實施例的非限制性的系統，該系統以非破壞性方式壓痕于橢圓球體殼；

圖2示出了根據本公開的一個實施例的非限制性的系統，該系統便于以非破壞性方式量度橢圓球體殼的力學性質；

圖3示出了根據本公開的一個實施例的非限制性的系統，該系統便于基于力學性質診斷橢圓球體殼的疾病狀態；

圖4示出了根據本公開的一個實施例的非限制性的實驗裝置，其用于測量橢圓球體殼的力學性質；