实验1 弯曲法测人造骨杨氏模量

人造骨材料的化学名称为聚醚醚酮(PEEK),它是一种碳纤维增强复合材料,属热塑性树脂。此材料具有良好的生物相容性,含30%~50%碳纤维增强的PEEK材料具有与骨组织(皮质骨)相同的杨氏模量,其力学强度比皮质骨大,所以该人造骨材料是人体外科医学替代人骨的重要植入材料,且其力学性质具有长期稳定性。

实验室

  • 本实验位于逸夫科技楼407室

实验室可提供的主要器材

  • 千分尺、游标卡尺、30cm钢尺,FD-HY-1型杨氏模量测定仪,人造骨横梁,50g砝码

实验目的、意义和要求

  • 学会根据不同的测量对象选择不同的长度测量仪器,掌握用钢尺、游标卡尺、千分尺(螺旋测微计)读数显微镜测量长度的方法,用弯曲法测出人造骨的杨氏模量。

实验前应回答的问题

  • 简单了解人造骨。
  • 什么是杨氏模量?
  • 如何调节读数显微镜?
  • 游标卡尺如何读数?是否需要估读?
  • 千分尺如何读数?如何确定零读数?

实验中要注意的或可能遇到的问题

  • 把读数显微镜的鼓轮调到底了,也没看到铜挂件上的基线。
  • 测量人造骨横梁的厚度与宽度时注意在不同的位置多次测量。

实验内容

  • 观察横梁是否在水平位置,偏离时调节底座螺丝;
  • 调节读数显微镜目镜,使十字准线和数字清晰,然后移动读数显微镜前后距离,使能清晰看到铜制砝码挂件上的基线,并消除视差。转动读数显微镜的鼓轮使砝码架的基线与读数显微镜内十字准线吻合,记下初始读数值;
  • 逐次增加砝码mi ,每次增加50g砝码,转动读数显微镜的鼓轮使砝码挂件的基线与读数显微镜内十字准线吻合,相应从读数显微镜上读出梁弯曲的位置坐标Zi ,记录数据;
  • 用游标卡尺测横梁宽度b(测量5次)、用千分尺测厚度a(测量5次),用钢尺测量两刀口之间的距离;
  • 用最小二乘法求斜率k,然后求出人造骨杨氏模量E。

实验报告要求

  • 实验前:认真预习,写出预习报告。应包括以下内容:实验目的、原理(必要的情况下,画出电路图或光路图)、内容和步骤(画出数据表格)
  • 实验中:记录实验条件、实验现象、实验数据以及实验中可能出现的问题和想法等,记录实验仪器的规格和型号。
  • 实验后:解释实验现象、分析实验数据、得出实验结论,针对实验中出现的问题和想法给予分析讨论,对于实验教材、实验内容本身或教师的带教方式的意见或建议等。
  • 一周后把报告交给老师。

参考书籍与材料

 
mdexp/生物材料黏弹性实验.txt · 最后更改: 2014/02/25 16:08 由 yaohy
 
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