金屬脊柱螺釘靜態(tài)和疲勞彎曲強度的測定：

測試原理

1、因為脊柱棒是穩(wěn)定活動節(jié)段的主要途徑,所以彎曲性能是脊柱棒的重要性能特征。另外,脊柱棒的彎曲剛度可能直接影響愈合率和融合能力。

2、對脊柱棒規(guī)定了四點彎曲載荷,該試驗的加載結(jié)構(gòu)可以模擬脊柱棒植入后的主應(yīng)力狀態(tài)。

3、由于脊柱棒的橫截面沿脊柱棒的長度方向是均勻的,并且認(rèn)為沿長度方向沒有應(yīng)力集中點的任何設(shè)計特征.所以允許使用人員自由挑選脊柱棒試驗的試驗夾具裝置(輾軸接觸點)。因此,選擇脊柱棒的任意部分進(jìn)行試驗都具有其力學(xué)性能的代表性。

檢測儀器：

                                        PBFT-BP35疲勞試驗機（電液）       

1、靜態(tài)試驗

1.1在任意給定加載條件下,應(yīng)按照ASTME122中規(guī)定的方法確定靜態(tài)試驗使用的樣本容量。若采用ASTME122不足以確定合適的樣本容量,則應(yīng)至少選取5件樣品。

1.2在靜態(tài)試驗中以不超過10mm/min的位移速率對試驗樣品進(jìn)行加載。

2、疲勞試驗方法

2.1疲勞試驗研究表明,對于三種不同的大彎矩水平,在每種水平下至少測試兩件試驗樣品。其中一種大彎矩水平應(yīng)滿足*大終止彎矩條件。現(xiàn)已匯編了一些文獻(xiàn)，為使用者進(jìn)行疲勞研究時選擇合適的試驗樣本容量提供指導(dǎo)和推薦,以獲得M-N曲線圖([1]和[2])。

2.2在實驗室空氣環(huán)境中、室溫下,進(jìn)行推薦的疲勞試驗。鑒于實驗室疲勞試驗的加速本質(zhì),試驗時可以采用其他試驗環(huán)境(模擬體液,生理鹽水,鹽水滴注或水),但是相應(yīng)試驗環(huán)境的適用性應(yīng)經(jīng)過驗證。如果采用了備選的試驗環(huán)境,則記錄下試驗前、試驗中和試驗后所有與環(huán)境條件相關(guān)的參數(shù)(溫度、pH、溶液濃度等)。

2.3對于預(yù)期既可用于腰椎又可用于胸椎的試驗樣品,采用載荷控制施加載荷比R為0.10的正弦循環(huán)載荷。對于預(yù)期用于頸椎的試驗樣品,采用載荷控制施加載荷比R為-1.0的正弦循環(huán)載荷。圖2說明了針對脊柱板可以采用反向載荷(R=-1)的試驗裝置,對于脊柱棒也是適用的。可采用

其他載荷比R,但應(yīng)記錄在報告中。

2.4試驗人員應(yīng)確定疲勞試驗的頻率,但是大的循環(huán)載荷頻率應(yīng)為30Hz。

2.5大疲勞彎矩水平的初始值應(yīng)為疲勞研究推薦的靜態(tài)試驗方法測定的極限彎矩值的75%、50%和25%。大彎矩水平要求試驗樣品在2500 000次循環(huán)前未發(fā)生失效。導(dǎo)致試驗樣品失效的*大彎矩與*大終止彎矩之差應(yīng)小于樣品極限彎矩的10%。