Двухосное исп о тание биоматериалов
Дляадекватногомоделированияпредварительнонеобходимоточноопределитьмеханическиехарактеристикииобуславливающуюихструктуруткани。Тк。биологическаятканьворганизмевсегдаподвергаетсямногоосномунагружению,тодляисследованияэтогонагружениянеобходимаиспытательнаямашина,способнаяприкладыватьмногоосныенагрузкикобразцу。
Витогебыларазработанадвухоснаяиспытательнаямашина,специальнопредназначеннаядляопределениямеханическиххарактеристикмягкихприродныхисинтетическихматериалов。Онавключаетвсебячетырелинейныхпривода,регулируемыхпоположению,усилиюилидеформациинезависимодруготдруга。Силоизмерениеосуществляютдва(герметичных)датчикасилы(внаправленииосейХиY)。Такжевсистемувходятчетыреблокаизмерительной,управляющейирегулирующейэлектроники,атакжежидкостныйрезервуардляоптимальнойтермообработкифизиологическойсреды。Максимальноеусилиеиспытаниядлякаждогодатчикасоставляеток。100 Н， и з з е е Н ие до ости а ает 0,6 мН。Путьперемещениядляизмерениярастяжениясоставляет50мм(разрешение0,1μм),максимальнаяскорость- 2.000мм/мин。
Спомощьюкрючковсошнуркамиобразецсоединяетсянетолькосзажимнымиприспособлениями,ноисдатчикамисилы。Благодарятакойконструкци,идостигаетсяоднородноеприложениеусилиякобразцуитакоежеоднородноераспределениеусилиявобразце。Другимбольшимпреимуществомдвухоснойиспытательноймашиныявляетсяприменениелазерногоэкстензометра。Онпозволяетосуществлятьбесконтактноедвухкоординатноеизмерениеудлиненияидеформациибезнанесенияметокнаобразец。Принципизмеренияосновываетсянаанализеспекловыхшаблонов,возникающихприосвещенииповерхностиобразцалазернымсветом,отражающихсятамирегистрируемыхвидеокамерой。
Образецприродногобиоматериаласначалаэкспериментальноиспытываетсявлаборатори,изатемполученныеданныевоспроизводятсявматематическоймоделиипослепереносятсявкомпьютернуюмодель。Набазехарактеристикматериала,определенныхспомощьюдвухоснойиспытательноймашины,можно,например,отслеживатьвиртуальнуюреконструкциюстенкисердцаиисследоватьпрогнозируемостьее(патологического)поведения。
Трехосное исп о тание биоматериалов и ткан
Длявозможностиопределениясвойствмягкихбиологических(ортотропных)тканейприсрезебыларазработанасистемадлятрехосныхиспытаний。Испытательнаямашинасостоитиздвухглавныхкомпонентов:
верхнейплатформы,перемещаемойповертикали(внаправленииz),инижнейплатформы,перемещаемойвгоризонтальнойплоскостивперпендикулярныхотносительнодругдруганаправлениях(x yи)Дляпроведенияиспытанияобразецтканиспомощьютонкогослоясуперклеясоединяетсясверхнейинижнейплатформамиипогружаетсявподходящийнагретыйфизиологическийраствор。Нижняяплатформаперемещаетсяотносительногоризонтальнозафиксированнойверхнейплатформы,вследствиечегообразецнадрезается。Возникающиевтрехортогональныхнаправлениях(x, yиz)усилиясинхронноизмеряютсяустановленнымнаверхнейплатформеспециальнымдатчикомсилы。
Путьперемещениярасположенныхперпендикулярноотносительнодругдругалинейныхприводовxисоставляет±14мм(разрешениеперемещения0,25μм),максимальнаяскоростьсоставляет3000мм/мин。Максимальноеусилиеиспытаниятрехосногодатчикасилывтрехнаправленияхсоставляетпо2Нточностьизмерениясоставляет0,5%измеренногозначения。Характеристикаперекрестныхискаженийдатчикасилымеждунаправлениямиxиyбольше0,5%конечногозначения,междунаправлениямиx / yиz -больше1%конечногозначения。
