The invention discloses a device and method for testing puncture resistance of soft material, belonging to the technical field of material performance testing. In view of the difficulty in scientifically quantifying the determination of soft soft material such as gelatin, rubber and other biological soft tissue materials, such as muscle, skin, cartilage and hydrogel biomimetic materials, the puncture resistance of the needle material is obtained through the momentum theorem. Membrane resistance and friction resistance between needle body and soft tissue. The test technology is not only simple in principle, easy to operate, but also high in accuracy. It can effectively reflect the puncture behavior characteristics of the tested materials, and has potential application value in the fields of flexible, soft material and biological tissue engineering.
【技术实现步骤摘要】
一种测试软物质材料穿刺阻力的装置与方法
本专利技术涉及一种测试软物质材料穿刺阻力的装置与方法,属于材料性能测试领域。
技术介绍
工程应用中,为了获得软物质材料的穿透穿刺性能,需要做穿刺实验,现阶段软物质材料的穿刺行为很难科学量化计算和分析,因为穿刺力和穿刺阻力随着穿刺针的材质、穿刺速度、软物质材料等的不同而不同。同时在生物软组织领域,病变组织通常需要穿刺手术来进行诊断和治疗,这样迫切需要准确计算穿刺组织的阻力来设计穿刺针或者穿刺机器人。但是由于生物软组织材料的不规则性、柔软性、复杂性、非均匀性,导致穿刺阻力的大小很难直接定量化测量。因此如何快速简单测试软物质材料的穿刺阻力这一问题摆在了各工程领域的面前。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种测试软物质材料穿刺阻力的装置及方法。该方法可作为测试软物质材料穿刺阻力的方法,该测试技术不仅操作简单,而且测试精度高,在软物质材料性能测试工程领域具有潜在的应用价值。本专利技术提供了一种软物质材料穿刺阻力的测试装置,包括万能试验机、穿刺针体、空心支撑柱体,穿刺针体、空心支撑柱体、试件共同固定在万能试验机试验台上,试件固定在空心支撑柱体上方,穿刺针体垂直固定在试件上方,可以通过调整支撑柱体的数量来控制支撑部位的高度。穿刺针体下降的速度大小可以由连接万能试验机的计算机控制。万能试验机与计算机连接,针体下降的距离、时间、载荷大小的变化数据通过计算机显示。上述装置中,所述空心支撑柱体为空心柱状结构,轴线平行于试验机运行方向,保持固定。上述装置中,
【技术保护点】
1.一种测试软物质材料穿刺阻力的装置,其特征在于:包括万能材料试验机、穿刺针体、空心支撑柱体,穿刺针体、空心支撑柱体、试件共同固定在万能试验机试验台上,试件固定在空心支撑柱体上方,穿刺针体垂直固定在试件上方;针体穿刺的速度由试验机控制;穿刺针体下降的距离、时间、载荷大小的变化数据通过计算机可视化显示和记录。/n
【技术特征摘要】
1.一种测试软物质材料穿刺阻力的装置,其特征在于:包括万能材料试验机、穿刺针体、空心支撑柱体,穿刺针体、空心支撑柱体、试件共同固定在万能试验机试验台上,试件固定在空心支撑柱体上方,穿刺针体垂直固定在试件上方;针体穿刺的速度由试验机控制;穿刺针体下降的距离、时间、载荷大小的变化数据通过计算机可视化显示和记录。
2.根据权利要求1所述的测试软物质材料穿刺阻力的装置,其特征在于:所述空心支撑柱体为空心柱状结构,轴线平行于试验机运行方向,保持固定。
3.根据权利要求1所述的测试软物质材料穿刺阻力的装置,其特征在于:所述试件形状为圆柱体或棱柱。
4.根据权利要求3所述的测试软物质材料穿刺阻力的装置,其特征在于:所述软物质材料为橡胶、柔性垫、软骨、跟腱、皮肤、血管中的一种。
5.根据权利要求1所述的测试软物质材料穿刺阻力的装置,其特征在于:所述穿刺针体为圆柱形细长钢针,穿刺过程中不会弯曲和抖动。
6.根据权利要求1所述的测试软物质材料穿刺阻力的装置,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:武晓刚,李朝鑫,孙玉琴,张美珍,郭媛,张全有,郭红梅,王艳芹,王小斌,陈维毅,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:山西;14
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。