骨压电电压信号特征的实验研究
【摘要】:研究骨的力电性质,目的在于确定力或电位与骨生长的关系,探索骨内应力及应力产生的电位影响骨细胞生长的作用机理。骨受力变形产生的极化电荷分布十分复杂,这种非均匀分布的电荷在骨内产生非均匀的电压分布,可能正是影响骨重建的因素之一。在微裂纹产生的部位,由于应力集中的存在,裂尖处的压电电位有可能比其它部位高,而且这种压电电位有可能会影响裂纹的愈合或累积。因此直接测量骨受力极化后的压电电压分布是十分必要的。
本文研发了一套以Instron1343疲劳试验机和BMA-931生物放大器为主要设备的骨压电电压测试系统,对系统采用了双层金属屏蔽的技术处理,基本消除了屏蔽内部和外界的静电干扰,实现了干牛骨压电电压信号的可重复性测试。
本文分析了梯形脉冲载荷作用下骨压电电压的波形特点,骨的压电电压信号只产生于加载的动态阶段,而在载荷保持不变时,骨表面的电荷会快速泄放,使骨压电电压信号逐渐衰减为零。以指数衰减规律为基础,本文构造了拟合函数,得到了与实验结果基本吻合的压电电压拟合波形曲线,并发现载荷增加过程中的电压松弛时间小于载荷保持阶段的松弛时间,而且加载时试样不同部位的松弛时间也不同,需用一个时间的指数系数综合表示。
本文对骨压电电压随环境湿度的变化特点进行了实验研究,对三种不同环境湿度下的骨压电电压和压电电荷信号进行了测试分析。骨压电电压的幅值随着相对湿度的增加而明显减小,压电电荷也随湿度增加而减小,但减小的幅度不像压电电压那样明显。
本文采用三点弯曲和四点弯曲对比的方式,确定了切应力对骨压电电压信号的影响。研究结果表明切应力决定了骨压电电压的极性,并对骨压电电压的幅值起主要作用,而正应力对压电电压信号也起作用,只是影响较小。
本文对不同深度的切槽对骨压电电压信号的影响进行了实验研究。随着切槽深度的增加,槽口尖端的应力大大增加,但切口两侧的大部分面积由于切口的释放而使应力减小,二者的共同作用使保持应力切槽部位不变的情况下,总体上的压电电压随着切槽深度的增加而减小。
|
|
|
|
1 |
李自品;;330kV线路绝缘子串电压分布的现场实测与分析[J];中国农村水利水电;2006年04期 |
2 |
陈化钢;;高压与超高压输电线路绝缘子串电压分布的数值计算[J];吉林电力;1985年06期 |
3 |
邵方殷,邓辉;超高压绝缘子串电压分布数值计算[J];中国电机工程学报;1989年05期 |
4 |
尹鑫,魏景谦,王继扬;K_(0.9)Li_(0.1)(Ta_(0.5)Nb_(0.5))O_3晶体压电应变系数的测量[J];压电与声光;1994年05期 |
5 |
郭志军,李鲲,杨兴玉,卿荣康;一种具有自检功能的压电角速率陀螺[J];压电与声光;1995年02期 |
6 |
董蜀湘,霍玉晶,王树昕,邱海波;压电微马达控制的激光谐振腔调节器[J];大连理工大学学报;1997年S2期 |
7 |
金江,陶宝祺;压电自适应层合板的有限元法分析[J];南京航空航天大学学报;1997年02期 |
8 |
张学成;压电致动器双向电源研究[J];压电与声光;1998年01期 |
9 |
李国顺;低伏特值的稳压电路[J];电气时代;2000年12期 |
10 |
王斌;一种新型数控高压电源[J];世界产品与技术;2000年06期 |
11 |
彭太江,常颖,杨志刚,吴博达;超声减摩用压电换能器阻抗匹配的试验研究[J];压电与声光;2004年01期 |
12 |
;液静压电主轴试验小结[J];轴承;1976年01期 |
13 |
翁台蒙,杨建军,叶慧,孙昌年;用于弱光光谱测量的压电扫描F—P干涉仪系统[J];光学学报;1986年11期 |
14 |
王晓慧,袁哲俊;两种压电陶瓷微位移器的特性分析与实验对比[J];压电与声光;1994年01期 |
15 |
王宇飞,王宏伟;一种大范围可调的高精度稳压电源[J];电子与自动化;1995年04期 |
16 |
戴启东,李爽英;低输入高稳度高压电源[J];电子仪器仪表用户;1997年02期 |
17 |
吴艳华;晶闸管过零调压电路及其应用[J];家用电器.消费;1997年06期 |
18 |
李俊宝,吕刚;智能桁架结构振动控制中压电主动构件的研究:(二)压电主动构件的实验[J];压电与声光;1998年03期 |
19 |
岳桦;能量转换效率达80.8%的压电陶瓷[J];国外科技动态;1998年10期 |
20 |
李明,马仪;高海拔500kVV形绝缘子串工频电压分布研究[J];云南电力技术;2000年02期 |
|