科研拉力試驗機(jī)是指應(yīng)用于生物材料如生物軟組織，如肌腱、韌帶、肌膜、皮膚、腸膜、膠原蛋白和水凝膠等生物材料等等材料拉伸壓縮三點(diǎn)彎曲剪切等測試儀器設(shè)備
測試軟組織和生物材料應(yīng)力應(yīng)變、彈性變形、彈性極限、彈性模量、屈服強(qiáng)度、塑性變形、斷裂強(qiáng)度、延伸率等等測試。在名稱上又可以稱為生物材料力學(xué)試驗機(jī)，生物材料拉力測試機(jī)，或生物材料材料試驗機(jī)等。按照驅(qū)動電機(jī)的配置不同和實際應(yīng)用的不同，可以分為生物材料靜態(tài)拉伸試驗機(jī)和生物材料動態(tài)拉伸疲勞試驗機(jī)。
電子不易滑脫冷凍式夾持夾具，關(guān)鍵是用半導(dǎo)體制冷片，是一種熱泵，它的優(yōu)點(diǎn)是沒有滑動部件，應(yīng)用在一些空間受到限制，可靠性要求高，無制冷劑污染的場合。是利用半導(dǎo)體材料的Peltier效應(yīng)。當(dāng)直流電通過兩種不同半導(dǎo)體材料串聯(lián)成的電偶時,在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量,可以實現(xiàn)制冷的目的。在生物力學(xué)實驗中經(jīng)常會碰到生物軟組織夾持固定的難題。以往的夾持方法都是采用堅硬的金屬夾具對組織塊進(jìn)行鉗夾,對于硬度高的組織如骨還可行,但對于生物軟組織如肌肉、肌腱、韌帶、皮膚和水凝膠等就很難。軟組織柔軟濕滑的特性使其被穩(wěn)固夾持非常困難。傳統(tǒng)方法是利用夾具與軟組織之間接觸面產(chǎn)生的摩擦力來發(fā)揮作用的,如手動式或氣動是拉伸固定裝置，而生物軟組織具有強(qiáng)烈的黏彈特性,摩擦力僅僅是作用于其表面,其內(nèi)部受力與外部受力是不同的。在夾持固定的過程中勢必形成應(yīng)力集中導(dǎo)致軟組織的打滑脫落和損傷,所以必須有一種均衡應(yīng)力的夾持方法來解決這一問題。運(yùn)用冷凍技術(shù)提高軟組織硬度使之與夾頭牢固結(jié)合成一體是一種有效的方法。軟組織被冷凍后硬度明顯提高,夾具的作用力可以較均衡地傳遞到凍結(jié)區(qū)域的軟組織,并通過凍結(jié)區(qū)域?qū)?yīng)力均勻傳遞到非凍結(jié)區(qū)。冷凍夾持是靠液膜冰或四周溶液冰緊固,緊固力均勻一致,不會讓材料夾傷變形,冷凍本身能消除鉗夾應(yīng)力,可提高材料與夾頭穩(wěn)固連接。這就為過去難以加工的韌、黏性材料,難以夾持的工件,特別是成型件的加工提供了新的解決途徑。
由于軟組織和生物材料的特殊性，在實際測試中經(jīng)常遇到的兩個問題，上海企想檢測儀器有限公司闡述一下解決方案，如測試?yán)旃ぱb固定裝置和精確的應(yīng)變測量裝置。
一、科研拉力試驗機(jī)主要用途 主要用于各種材料的生物力學(xué)性能試驗，包括用于人造血管、軟組織、骨頭、接骨板、*、膝關(guān)節(jié)、*、金屬涂層、髖關(guān)節(jié)、髓內(nèi)釘?shù)炔牧系睦?、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等機(jī)械性能測試和力學(xué)鑒定?？筛鶕?jù)國家標(biāo)準(zhǔn)及ISO、DIN等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗和提供數(shù)據(jù)，自動繪制各種試驗曲線，自動打印試驗報告及試驗曲線，是科研院所、大專院校、醫(yī)學(xué)、生物工程等部門的理想試驗設(shè)備。
二、主要技術(shù)參數(shù)：
試驗負(fù)荷：30KN以內(nèi)可任意換）；
測力精度等級：0.5級；
有效測力范圍： 0.2%-
測力精度：示值的±0.5%以內(nèi)；
試驗力分辨率：試驗力的±1/500000
試驗速度調(diào)節(jié)范圍：0.001-500mm/min
速度精度：示值的±0.5%以內(nèi)；
變形測量范圍：0.2%—FS；
變形精度：示值的±0.5%以內(nèi)；
變形分辨力：變形的1/500000（全程分辨率不變）；
位移精度：示值的±0.5%以內(nèi)；
位移分辨力：0.5μm；
安全裝置：電子限位保護(hù)；
超載保護(hù)：超過負(fù)荷10%自動保護(hù)；
數(shù)據(jù)采集頻率：200times/sec；
有效試驗行程：800mm；
有效試驗寬度：420mm；
電源電機(jī)：單相AC 220V±10%，750W；
主機(jī)重量：165kg。
三、科研拉力試驗機(jī)功能特點(diǎn)
◎根據(jù)需要可隨時對負(fù)荷、變形、位移測量通道進(jìn)行手動或自動清零。
◎試驗過程中可根據(jù)實際情況自動選擇量程，且仍保證測量精度。
◎控制方式根據(jù)需要可以選擇負(fù)荷、變形、位移或應(yīng)力、應(yīng)變等加荷控制方式。
◎停機(jī)返回：斷裂自動停機(jī)，并高速返回到初始位置。
◎動橫梁位置微調(diào)：配國產(chǎn)手動控制器可以理想的完成這一功能。
◎監(jiān)測試驗過程：對試驗過程中的數(shù)據(jù)曲線可以實時的顯示。
◎自動存盤：試驗條件、試驗數(shù)據(jù)自動存盤．必要時可以調(diào)出，不丟失。
◎結(jié)果再現(xiàn)：試驗結(jié)果可任意存取，可對曲線進(jìn)行再分析?！蚯€選?。嚎筛鶕?jù)需要可選擇應(yīng)力-應(yīng)變、負(fù)荷-變形、負(fù)荷-時間、負(fù)荷-位移、位移-時間、變形-時間等曲線顯示、打印。
◎曲線遍歷：可用鼠標(biāo)在曲線點(diǎn)激力與變形值，以求得各種參量◎結(jié)果對比：可對多個試群特性曲線進(jìn)行疊加、再現(xiàn)、局部放大、實現(xiàn)待分析、樣品特性的比對?！蚺吭囼灒涸囼灄l件設(shè)定后，可依次完成一批樣品的試驗．試驗條件和樣件參數(shù)可存儲，隨時調(diào)用。
四、機(jī)械結(jié)構(gòu)：
1、本試驗機(jī)通過兩根德國優(yōu)勵聶夫高精度滾珠絲桿構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)。利用施耐德全數(shù)字交流伺服電機(jī)驅(qū)動器通過中國臺灣東園減速機(jī)和中國臺灣同步齒輪型帶，帶動高精度、無間隙的滾珠絲桿使上下移動，其具有結(jié)構(gòu)合理、剛性大、加載平穩(wěn)、穩(wěn)定性能好等特點(diǎn)。
測試軟組織和生物材料應(yīng)力應(yīng)變、彈性變形、彈性極限、彈性模量、屈服強(qiáng)度、塑性變形、斷裂強(qiáng)度、延伸率等等測試。在名稱上又可以稱為生物材料力學(xué)試驗機(jī)，生物材料拉力測試機(jī)，或生物材料材料試驗機(jī)等。按照驅(qū)動電機(jī)的配置不同和實際應(yīng)用的不同，可以分為生物材料靜態(tài)拉伸試驗機(jī)和生物材料動態(tài)拉伸疲勞試驗機(jī)。
電子不易滑脫冷凍式夾持夾具，關(guān)鍵是用半導(dǎo)體制冷片，是一種熱泵，它的優(yōu)點(diǎn)是沒有滑動部件，應(yīng)用在一些空間受到限制，可靠性要求高，無制冷劑污染的場合。是利用半導(dǎo)體材料的Peltier效應(yīng)。當(dāng)直流電通過兩種不同半導(dǎo)體材料串聯(lián)成的電偶時,在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量,可以實現(xiàn)制冷的目的。在生物力學(xué)實驗中經(jīng)常會碰到生物軟組織夾持固定的難題。以往的夾持方法都是采用堅硬的金屬夾具對組織塊進(jìn)行鉗夾,對于硬度高的組織如骨還可行,但對于生物軟組織如肌肉、肌腱、韌帶、皮膚和水凝膠等就很難。軟組織柔軟濕滑的特性使其被穩(wěn)固夾持非常困難。傳統(tǒng)方法是利用夾具與軟組織之間接觸面產(chǎn)生的摩擦力來發(fā)揮作用的,如手動式或氣動是拉伸固定裝置，而生物軟組織具有強(qiáng)烈的黏彈特性,摩擦力僅僅是作用于其表面,其內(nèi)部受力與外部受力是不同的。在夾持固定的過程中勢必形成應(yīng)力集中導(dǎo)致軟組織的打滑脫落和損傷,所以必須有一種均衡應(yīng)力的夾持方法來解決這一問題。運(yùn)用冷凍技術(shù)提高軟組織硬度使之與夾頭牢固結(jié)合成一體是一種有效的方法。軟組織被冷凍后硬度明顯提高,夾具的作用力可以較均衡地傳遞到凍結(jié)區(qū)域的軟組織,并通過凍結(jié)區(qū)域?qū)?yīng)力均勻傳遞到非凍結(jié)區(qū)。冷凍夾持是靠液膜冰或四周溶液冰緊固,緊固力均勻一致,不會讓材料夾傷變形,冷凍本身能消除鉗夾應(yīng)力,可提高材料與夾頭穩(wěn)固連接。這就為過去難以加工的韌、黏性材料,難以夾持的工件,特別是成型件的加工提供了新的解決途徑。
由于軟組織和生物材料的特殊性，在實際測試中經(jīng)常遇到的兩個問題，上海企想檢測儀器有限公司闡述一下解決方案，如測試?yán)旃ぱb固定裝置和精確的應(yīng)變測量裝置。
一、科研拉力試驗機(jī)主要用途 主要用于各種材料的生物力學(xué)性能試驗，包括用于人造血管、軟組織、骨頭、接骨板、*、膝關(guān)節(jié)、*、金屬涂層、髖關(guān)節(jié)、髓內(nèi)釘?shù)炔牧系睦?、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等機(jī)械性能測試和力學(xué)鑒定?？筛鶕?jù)國家標(biāo)準(zhǔn)及ISO、DIN等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗和提供數(shù)據(jù)，自動繪制各種試驗曲線，自動打印試驗報告及試驗曲線，是科研院所、大專院校、醫(yī)學(xué)、生物工程等部門的理想試驗設(shè)備。
二、主要技術(shù)參數(shù)：
試驗負(fù)荷：30KN以內(nèi)可任意換）；
測力精度等級：0.5級；
有效測力范圍： 0.2%-
測力精度：示值的±0.5%以內(nèi)；
試驗力分辨率：試驗力的±1/500000
試驗速度調(diào)節(jié)范圍：0.001-500mm/min
速度精度：示值的±0.5%以內(nèi)；
變形測量范圍：0.2%—FS；
變形精度：示值的±0.5%以內(nèi)；
變形分辨力：變形的1/500000（全程分辨率不變）；
位移精度：示值的±0.5%以內(nèi)；
位移分辨力：0.5μm；
安全裝置：電子限位保護(hù)；
超載保護(hù)：超過負(fù)荷10%自動保護(hù)；
數(shù)據(jù)采集頻率：200times/sec；
有效試驗行程：800mm；
有效試驗寬度：420mm；
電源電機(jī)：單相AC 220V±10%，750W；
主機(jī)重量：165kg。
三、科研拉力試驗機(jī)功能特點(diǎn)
◎根據(jù)需要可隨時對負(fù)荷、變形、位移測量通道進(jìn)行手動或自動清零。
◎試驗過程中可根據(jù)實際情況自動選擇量程，且仍保證測量精度。
◎控制方式根據(jù)需要可以選擇負(fù)荷、變形、位移或應(yīng)力、應(yīng)變等加荷控制方式。
◎停機(jī)返回：斷裂自動停機(jī)，并高速返回到初始位置。
◎動橫梁位置微調(diào)：配國產(chǎn)手動控制器可以理想的完成這一功能。
◎監(jiān)測試驗過程：對試驗過程中的數(shù)據(jù)曲線可以實時的顯示。
◎自動存盤：試驗條件、試驗數(shù)據(jù)自動存盤．必要時可以調(diào)出，不丟失。
◎結(jié)果再現(xiàn)：試驗結(jié)果可任意存取，可對曲線進(jìn)行再分析?！蚯€選?。嚎筛鶕?jù)需要可選擇應(yīng)力-應(yīng)變、負(fù)荷-變形、負(fù)荷-時間、負(fù)荷-位移、位移-時間、變形-時間等曲線顯示、打印。
◎曲線遍歷：可用鼠標(biāo)在曲線點(diǎn)激力與變形值，以求得各種參量◎結(jié)果對比：可對多個試群特性曲線進(jìn)行疊加、再現(xiàn)、局部放大、實現(xiàn)待分析、樣品特性的比對?！蚺吭囼灒涸囼灄l件設(shè)定后，可依次完成一批樣品的試驗．試驗條件和樣件參數(shù)可存儲，隨時調(diào)用。
四、機(jī)械結(jié)構(gòu)：
1、本試驗機(jī)通過兩根德國優(yōu)勵聶夫高精度滾珠絲桿構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)。利用施耐德全數(shù)字交流伺服電機(jī)驅(qū)動器通過中國臺灣東園減速機(jī)和中國臺灣同步齒輪型帶，帶動高精度、無間隙的滾珠絲桿使上下移動，其具有結(jié)構(gòu)合理、剛性大、加載平穩(wěn)、穩(wěn)定性能好等特點(diǎn)。
