本发明专利技术提供一种关节结构动力学测试装置及方法，测试装置由支撑立柱、第一横向支架、第二横向支架、滑动装置、固定装置和限位固定柱组成，所述第一横向支架与第二横向支架可拆卸固定在支撑支柱上，所述第一横向支架上可拆卸设置第一滑动轨道和第二滑动轨道，所述第二横向支架上可拆卸设置第三滑动轨道和第四滑动轨道，上滑动结构通过滑动装置沿第一滑动轨道和第二滑动轨道滑动，下滑动结构通过滑动装置可沿第三滑动轨道和第四滑动轨道滑动，所述上滑动结构与下滑动结构通过限位固定柱将关节上下对称限位设计，达到测试装置设计目的。本发明专利技术的目的在于提供一种关节结构动力测试装置，提供一种结构简单、操作方便，用于对离体关节装配体结构施加可控载荷进行测试，通过夹具固定关节结构近端和结构远端，在固定装置及滑动轨道约束下运动，通过对固定装置施加可控载荷对关节进行负载测试的目的。荷对关节进行负载测试的目的。荷对关节进行负载测试的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种关节结构动力学测试装置及方法
[0001]本专利技术涉及关节测试领域，特别是涉及一种关节结构动力学测试装置及方法。
技术介绍
[0002]关节结构作为装配结构是其动力学特性是非线性的，这种非线性的来源可能包括连接界面形状、界面接触、结构损伤和磨损、非理想边界条件或组件材料固有的特征等。为了研究这些关节结构系统特征，并确定系统运行中是否由于关节结构组件的功能异常引起系统功能异常，需要识别技术来评估和表征。
[0003]现有技术中对关节结构的动力学特性测试时，主要对在体关节进行测试，由于关节结构常由多种组件装配而成，且测试条件存在不可控因素，测试结果受到诸多因素干扰，在体关节结构测试所得到的复杂动力学响应，其准确度差，不能精确反映结构功能状态；此外，实际关节结构运动过程是在一定的载荷条件下进行，现有技术中部分关节结构动力学测试只是对关节结构无负载情况进行测试，该测试结果准确性不高。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提出一种关节结构动力测试装置及方法，用于对非活体关节施加可控载荷进行测试。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种关节结构动力测试装置及方法，提供一种结构简单、操作方便，用于对离体关节装配体结构施加可控载荷进行测试，通过夹具固定被测关节结构的近端和远端，在固定装置约束条件下运动，通过对被测试离体关节装配体结构施加可控载荷进行结构动力学测试的目的。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种关节结构动力学测试装置及方法，测试装置由支撑立柱、第一横向支架、第二横向支架、滑动装置、固定装置和限位固定柱组成，所述第一横向支架与第二横向支架可拆卸固定在支撑支柱上，所述第一横向支架上可拆卸设置第一滑动轨道和第二滑动轨道，所述第二横向支架上可拆卸设置第三滑动轨道和第四滑动轨道，上滑动结构通过滑动装置可沿第一滑动轨道和第二滑动轨道滑动，下滑动结构通过滑动装置可沿第三滑动轨道和第四滑动轨道滑动，所述上滑动结构与下滑动结构通过限位固定柱改变离体关节装配体结构的初始位置。在动载荷作用下，被测试关节结构沿滑动轨道约束方向运动过程中产生动态响应。通过记录该动态响应，以达到测试装置设计目的。
[0007]进一步说明，所述上滑动结构沿第一滑动轨道和第二滑动轨道横向平行滑动;所述下滑动结构沿第三滑动轨道和第四滑动轨道横向平行滑动，所述上滑动结构通过第一滑动轨道和第二滑动轨道上设置限位固定柱，用于上滑动结构上下滑动限位或止挡上滑动结构下落；所述下滑动结构通过第三滑动轨道和第四滑动轨道上设置限位固定柱，用于下滑动结构上下滑动限位或止挡下滑动结构下落。
[0008]进一步说明，所述固定装置为二个以上，上固定装置与下固定装置纵向对称，并可
通过改变滑动轨道形状或水平放置该装置，在关节组件相互接触的前提下，改变使被测关节结构各组件的接触角度及状态；所述固定装置由支柱和圆柱夹具组成，所述固定装置通过支柱可拆卸固定在上滑动结构、下滑动结构上，所述上固定装置垂直于滑动结构设置，所述下固定装置垂直于滑动结构设置，达到上下二个固定装置纵向对称设计。
[0009]进一步说明，所述圆柱夹具四周设置通孔，所述通孔用于穿越式固定针将关节结构的固定端固定在圆柱夹具内侧中空腔体，以确保关节组件接触端可相互接触，达到设计目的。
[0010]进一步说明，所述固定装置分别设置在上滑动结构与下滑动结构上，上滑动结构与下滑动结构上设置通孔用于调节固定装置位置，固定装置可以在上滑动结构与下滑动结构上，上下左右移动调节。
[0011]进一步说明，所述滑动装置与滑动轨道匹配设置可平行滑动。
[0012]进一步说明，所述滑动装置由滑动部、螺柱和螺帽组成，所述滑动部设置为包裹轨道状，所述滑动部二侧内凸与滑动轨道匹配设置为二侧内凹达到匹配包裹不易脱轨，使上滑动结构、下滑动结构达到平行滑动。
[0013]进一步说明，所述滑动装置由滑动角件、螺柱和螺帽组成，所述滑动角件由左滑动角件和右滑动角件组成，所述左滑动角件与右滑动角件设置为轨道状，所述左滑动角件与右滑动角件设置为凸状，凹凸配合将左滑动角与右滑动角件夹持在滑动轨道中间平行滑动。
[0014]进一步说明，所述左滑动角件设置为凸状，将右滑动角件设置为平行通过与滑动轨道匹配设置为左侧为凹状,右侧为平行夹持在滑动轨道中间平行滑动。
[0015]进一步说明，支撑支柱设置为二根以上，支撑支柱为圆形或其他任何形状，所述圆柱夹具形状优选圆形，也可以为正方形或其他几何形状。
[0016]本专利技术另一种测试方法：一种关节结构动力学测试方法，测试方法由激振模块、传感器、采集器模块和显示器模块组成，传感器固定于所测关节结构上，激振模块块对固定装置、支柱施加可控载荷，采集器模块同时对传感器及激振模块荷载进行采集，采集器模块将采集数据传输给显示器模块，通过激振模块块对固定装置、支柱施加可控载荷，达到模型关节结构获得稳定测试的初始环境条件测试。
[0017]进一步说明，所述显示器模块对采集器模块所传输数据进行显示，通过传感器对所测关节部位通过对固定装置支柱施加可控载荷对关节部位通过显示器模块数据进分析关节载负荷。
[0018]进一步说明，所述可控载荷受不同激振频率、不同持续时间及不同大小影响；对关节结构未发生损伤情况下及发生损伤后的状态进行检测、监测、对比、诊断。
[0019]进一步说明，测试方法对所测试关节结构样本进行固定测试，传感器固定于所测关节结构，对所测关节结构产生的物理响应模拟量进行采集记录。
[0020]进一步说明，所述传感器与样本耦合固定，达到采集结构响应变化的目的；所述传感器可对关节四周任何部位及关节近端或远端进行测试，以测试不同部位之间的载荷。
[0021]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供一种关节结构动力测试装置及方法，用于对离体关节装配体结构施加
可控载荷进行测试，通过圆柱夹具固定被测关节结构近端和远端，在固定装置与滑动轨道所约束的方向运动，通过对固定装置施加可控载荷对关节进行负载测试的目的。
[0022]本专利技术提供一种关节结构动力测试装置及方法，结构简单，操作方便，通过对离体关节装配体结构均匀运动使关节在受限角度内接触，对非活体关节的等距负载进行测试。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术的结构示意图。
[0025]图2为本专利技术的固定装置可移动状态结构示意图。
[0026]图3为本专利技术的滑动装置结构示意图。
[0027]图4为本专利技术的滑动装置结构示意图。
[0028]图5为本专利技术的滑动装置放大结构示意图。
[0029]图6为本专利技术的固定装置结构示意图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种关节结构动力学测试装置，其特征在于，测试装置由支撑立柱(1)、第一横向支架(2)、第二横向支架(3)、滑动装置(4)、固定装置(5)和限位固定柱(8)组成，所述第一横向支架(2)与第二横向支架(3)可拆卸固定在支撑支柱(1)上，所述第一横向支架(2)上可拆卸设置第一滑动轨道(21)和第二滑动轨道(22)，所述第二横向支架(3)上可拆卸设置第三滑动轨道(31)和第四滑动轨道(32)，上滑动结构(6)通过滑动装置(4)可在第一滑动轨道(21)和第二滑动轨道(22) 上下滑动，下滑动结构(7)通过滑动装置(4)可在第三滑动轨道(31)和第四滑动轨道(32) 上下滑动，所述上滑动结构（6）与下滑动结构（7）通过限位固定柱（8）将关节上下对称限位设计，达到测试装置设计目的。2.根据权利要求1或2所述一种关节结构动力学测试装置，其特征在于，所述上滑动结构(6)通过第一滑动轨道(21)和第二滑动轨道(22)上设置限位固定柱(8)，用于上滑动结构(6)上下滑动限位或止挡上滑动结构(6)下落；所述下滑动结构(7)通过第三滑动轨道(31)和第四滑动轨道(32)上设置限位固定柱(8)，用于下滑动结构上(7)下滑动限位或止挡下滑动结构(7)下落。3.根据权利要求1所述一种关节结构动力学测试装置，其特征在于，所述固定装置(5)为二个以上，上固定装置与下固定装置纵向对称，并可通过改变滑动轨道形状或水平放置该装置，在关节组件相互接触的前提下，使被测关节结构各组件的接触角度及状态改变。4.根据权利要求1至3任一项所述一种关节结构动力学测试装置，其特征在于，所述圆柱夹具(52)四周设置通孔(53)，所述通孔(53)用于穿越式固定针将被测关节结构近端固定在圆柱夹具(52)内侧中空腔体，以确保关节上下对称接触设计。5.根据权利要求1至3任一项所述一种关节结构动力学测试装置，其特征在于，所述滑动装置(4)与滑动轨道匹配设置可平行滑动或所述滑动装置(4)由滑动部(43)、螺柱(41)和螺帽(42)组成，通过滑动部(43)设置为包裹轨道状，所述滑动部(43)二侧内凸与滑动轨道匹配设置为二侧内凹达到匹配包裹不易脱轨，且可通过改变轨道形状，通过上滑动结构(6)、下滑动结构(7)及固定装...
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊瑞，顾建文，马婕，
申请(专利权)人：王俊瑞，
类型：发明
国别省市：
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