[發(fā)明專利]一種測試軟物質(zhì)材料在柱體針穿刺下的斷裂能的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010117522.5 | 申請日: | 2020-02-25 |
| 公開(公告)號: | CN111307587B | 公開(公告)日: | 2022-10-14 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 武曉剛;孫玉琴;李朝鑫;張美珍;郭紅梅;郭媛;王艷芹;陳維毅 | 申請(專利權(quán))人: | 太原理工大學(xué) |
| 主分類號: | G01N3/08 | 分類號: | G01N3/08;G01N3/04 |
| 代理公司: | 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110 | 代理人: | 任林芳 |
| 地址: | 030024 *** | 國省代碼: | 山西;14 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 測試 物質(zhì) 材料 柱體 穿刺 斷裂 方法 | ||
1.一種測試軟物質(zhì)材料在柱形針體穿刺下的斷裂能的裝置,其特征在于:包括萬能材料試驗機(1)、計算機(2)、傳感器(3)、柱形穿刺針體(4)以及帶有卡槽的支撐體(5),萬能材料試驗機(1)上固定帶有卡槽的支撐體(5),支撐體(5)的卡槽內(nèi)固定有待測軟組織試件,試件上方設(shè)置有固定在萬能材料試驗機(1)夾頭上的穿刺針體(4),穿刺針體(4)連接傳感器(3),傳感器和固定穿刺針的夾頭連接在一起,計算機(2)與萬能材料試驗機(1)連接;
所述裝置的測試方法包括以下步驟,
S100-測量和計算穿刺針體(4)的橫截面面積s和周長c;
S200-測量試件圓形試樣的厚度h;
S300-將帶有卡槽的支撐體(5)固定在萬能材料試驗機上,將待測軟組織試件置于支撐體的卡槽內(nèi);
S400-將穿刺針體(4)固定在萬能材料試驗機中,調(diào)整針體高度使針體和軟物質(zhì)材料接觸;
S500-穿刺針體(4)對材料進(jìn)行第一次穿刺,穿刺過程包括加載和卸載兩個階段;設(shè)定萬能材料試驗機(1)以恒定壓縮速度進(jìn)行穿刺,使得針體穿過整個材料后再以同樣的速度退出;得到第一次加卸載過程中完整的力—位移曲線并計算穿刺過程中的總功:力—位移曲線所圍成的圖形面積S1;
S600-以同樣的壓縮速度,同樣的穿刺深度在同一位置對軟材料進(jìn)行第二次穿刺,同樣包括加載和卸載兩個階段,得到第二次加卸載過程中完整的穿刺過程中的摩擦耗散能:計算力—位移曲線所圍成的圖形面積S2;
S700-將實驗所測得數(shù)據(jù)s,h,S1, S2代入下式即可計算得到穿刺過程中的總斷裂能W1:。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試軟物質(zhì)材料在柱形針體穿刺下的斷裂能的裝置,其特征在于:所述帶有卡槽的支撐體(5)包括圓盤以及下端與萬能試驗機固定的柱體,支撐體(5)的軸線平行于試驗機運行方向,圓盤帶有圓形卡槽且含有中間孔。
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