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金属脊柱螺钉静态和疲劳弯曲强度的测定

 更新时间:2023-11-09 点击量:387

金属脊柱螺钉静态和疲劳弯曲强度的测定:

测试原理

1、因为脊柱棒是稳定活动节段的主要途径,所以弯曲性能是脊柱棒的重要性能特征。另外,脊柱棒的弯曲刚度可能直接影响愈合率和融合能力。

2、对脊柱棒规定了四点弯曲载荷,该试验的加载结构可以模拟脊柱棒植入后的主应力状态。

3、由于脊柱棒的横截面沿脊柱棒的长度方向是均匀的,并且认为沿长度方向没有应力集中点的任何设计特征.所以允许使用人员自由挑选脊柱棒试验的试验夹具装置(辗轴接触点)。因此,选择脊柱棒的任意部分进行试验都具有其力学性能的代表性。

检测仪器:

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                                        PBFT-BP35疲劳试验机(电液)       

1、静态试验

1.1在任意给定加载条件下,应按照ASTME122中规定的方法确定静态试验使用的样本容量。若采用ASTME122不足以确定合适的样本容量,则应至少选取5件样品。

1.2在静态试验中以不超过10mm/min的位移速率对试验样品进行加载。

2、疲劳试验方法

2.1疲劳试验研究表明,对于三种不同的大弯矩水平,在每种水平下至少测试两件试验样品。其中一种大弯矩水平应满足*大终止弯矩条件。现已汇编了一些文献,为使用者进行疲劳研究时选择合适的试验样本容量提供指导和推荐,以获得M-N曲线图([1]和[2])。

2.2在实验室空气环境中、室温下,进行推荐的疲劳试验。鉴于实验室疲劳试验的加速本质,试验时可以采用其他试验环境(模拟体液,生理盐水,盐水滴注或水),但是相应试验环境的适用性应经过验证。如果采用了备选的试验环境,则记录下试验前、试验中和试验后所有与环境条件相关的参数(温度、pH、溶液浓度等)。

2.3对于预期既可用于腰椎又可用于胸椎的试验样品,采用载荷控制施加载荷比R为0.10的正弦循环载荷。对于预期用于颈椎的试验样品,采用载荷控制施加载荷比R为-1.0的正弦循环载荷。图2说明了针对脊柱板可以采用反向载荷(R=-1)的试验装置,对于脊柱棒也是适用的。可采用

其他载荷比R,但应记录在报告中。

2.4试验人员应确定疲劳试验的频率,但是大的循环载荷频率应为30Hz。

2.5大疲劳弯矩水平的初始值应为疲劳研究推荐的静态试验方法测定的极限弯矩值的75%、50%和25%。大弯矩水平要求试验样品在2500 000次循环前未发生失效。导致试验样品失效的*大弯矩与*大终止弯矩之差应小于样品极限弯矩的10%。