[發明專利]一種測量單根肌肉纖維應激力學行為的設備及測試方法

在審

• 申請號: 201710090123.2
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106769397A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 陳博;郇勇;喇高燕;宋凡;周謀望;王素芳;加海友;董杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N33/483
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種測量單根肌肉纖維應激力學行為的設備，其特征在于，包括：

儀器主機，包括相對設置的固定夾持座和活動夾持座，所述固定夾持座包括用于夾持肌肉纖維試樣一端的定探針，所述活動夾持座包括實現水平任意一點位置調節的電動位移平臺，和夾持肌肉纖維試樣另一端的動探針，所述動探針通過被動位移部件與所述電動位移平臺連接，所述被動位移部件用于反應所述肌肉纖維試樣的位移，在所述電動位移平臺上安裝有測量所述被動位移部件位移變化的位移傳感器；

光學顯微鏡，用于觀察所述肌肉纖維試樣在試驗過程中的變形；

測控單元，包括與所述儀器主機連接的計算機，所述計算機用于發送控制指令，同時采集實驗過程中各設備的實驗數據。

2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，

所述被動位移部件包括變形架，所述變形架為矩形框架，所述矩形框架與所述動探針位于同一水平面上，且所述動探針與所述矩形框架的一個長側邊的中點垂直連接，所述矩形框架的另一個長側邊的中點與所述電動位移平臺固定。

3.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，

所述被動位移部件包括變形架，所述變形架為環形框架，所述環形框架與所述動探針位于同一水平面上，所述環形框架通過相對的兩邊分別與所述動探針和所述電動位移平臺固定連接。

4.根據權利要求2或3所述的設備，其特征在于，

在所述動探針與所述變形架的連接點處垂直固定有位移反映桿，所述位移反映桿的頂端與所述位移傳感器的測量點對應。

5.根據權利要求4所述的設備，其特征在于，

所述位移傳感器為激光位移傳感器，在所述位移反映桿的頂端固定有遮擋激光的擋光板。

6.根據權利要求5所述的設備，其特征在于，

在所述位移傳感器與所述電動位移平臺之間固定有手動調節所述位移傳感器與擋光板相對水平位置的手動調節座。

7.根據權利要求6所述的設備，其特征在于，

在所述電動位移平臺上固定有安裝桿，在所述安裝桿的一端固定有垂直于地面的連接板，所述變形架通過支桿與所述連接板固定。

8.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，

所述儀器主機還包括分別調節所述動探針和/或所述定探針高度的垂直調節座。

9.權利要求1所述設備的測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟100，準備用于實驗的設備；

步驟200，將待測試肌肉纖維試樣的兩端分別固定在定探針和動探針上，并通過電動位移平臺使肌肉纖維試樣處于無載荷的伸直狀態；

步驟300，對處于調整狀態的肌肉纖維試樣按指定要求進行實驗；

步驟400，根據肌肉纖維試樣的幾何參數，實驗條件，和位移傳感器測量的被動位移部件的位移數據，以及電動位移平臺設定的加載參數，即可得到不同條件下肌肉纖維試樣的力學行為特點。

10.根據權利要求9所述的測試方法，其特征在于，

所述步驟100中的準備工作包括：獲取動探針的電壓-力特征曲線與安裝調試儀器；

所述步驟300中的指定要求包括：將同樣長度或不同長度或不同直徑的同樣肌肉纖維試樣浸泡在不同的溶液中，觀察肌肉纖維試樣的伸縮變化并記錄數據；和

利用電動位移平臺將同樣長度或不同長度或不同直徑的同樣肌肉纖維試樣浸泡在不同的溶液中，然后施加指定的位移加載觀察變化并記錄數據。