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骨逆压电效应的实验研究

作　者: 卢晨霞
导　师: 侯振德
学　校: 天津大学
专　业: 固体力学
关键词: 骨压电性逆压电效应图像相关
分类号: R318.01
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 22次
引　用: 1次
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内容摘要

骨的压电性的重要性在于骨内应力产生的电信号有可能影响骨细胞的生长。由于骨自身结构的复杂性,仅仅测量骨的正压电效应还不足以全面了解骨的压电效应的具体性质。近年来多种测量方法被应用于骨的力—电性质研究。本研究测量了牛骨薄梁试样的逆压电性弯曲变形的挠度。在牛胫骨骨干的部位取薄梁试样,在试样的两侧(厚度方向)用银导电胶制上电极,然后在两电极间加上电压(电场强度500～1000kv/m),发现梁会发生弯曲变形,即所谓逆压电效应,利用高放大倍数数字光学显微镜结合图像相关技术测量了梁自由端的挠度。确定这种弯曲变形的确是由逆压电效应引起的。骨薄梁试样X方向的位移随加载电压的变化曲线基本呈线性关系。在相同电压下,试样的弯曲方向并不一致。现在还不能确定骨试样的不均匀性可能是原因之一。00牛骨薄梁试样Y方向的位移随加载电压增大基本没有变化。450牛骨薄梁试样X方向与Y方向的位移均随加载电压增大而增大,但不呈线性。900牛骨薄梁试样X方向位移均随加载电压增大基本保持不变。电极面积2倍时位移随加载电压变化曲线变化趋势完全与1倍电极面积时相同.2倍电极面积时的位移基本是1倍电极面积时的2倍.曲线斜率基本相同,近似线性关系。除了弯曲变形,也观察了试件自由端表面顶端和底端的变形。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-12
  1.1 概述  7-8
  1.2 研究现状  8-11
  1.3 本文工作  11-12
第二章测试分析的原理及骨的压电性  12-25
  2.1 概述  12-13
  2.2 数字图像相关方法原理  13-15
  2.3 骨的组成与结构  15-20
    2.3.1 骨的组成  15-16
    2.3.2 骨的宏微观结构  16-19
    2.3.3 骨细胞  19-20
  2.4 压电效应  20-24
    2.4.1 压电效应基本原理  20-21
    2.4.2 压电方程  21-23
    2.4.3 骨压电效应的来源  23-24
  2.5 本章小结  24-25
第三章骨逆压电效应测试方法  25-32
  3.1 牛干骨试样  25-27
    3.1.1 牛胫骨的脱脂处理  25
    3.1.2 取样加工  25-26
    3.1.3 电极制备  26-27
  3.2 实验装置  27-29
  3.3 测试方法的可行性验证  29-31
  3.4 本章小结  31-32
第四章骨逆压电效应测试结果及分析  32-55
  4.1 骨薄梁试样逆压电效应测试结果及分析  32-43
    4.1.1 测试方法  32-33
    4.1.2 0°骨薄梁试样逆压电效应测试结果及分析  33-37
    4.1.3 45°牛骨薄梁试样逆压电效应测试结果及分析  37-41
    4.1.4 90°牛骨薄梁试样逆压电效应测试结果及分析  41-43
  4.2 骨逆压电效应引起变形的有效性测试  43-49
    4.2.1 重复测试  43-47
    4.2.2 骨薄梁电极面积2 倍时测试结果  47-49
  4.3 0°骨薄梁试样面内变形分析  49-51
  4.4 0°骨薄壁试样自由端上表面的局部变形  51-53
  4.5 外加电压时间与骨弯曲变形的关系  53-55
第五章总结  55-57
  5.1 工作总结  55-56
  5.2 工作展望  56-57
参考文献  57-62
发表论文和科研情况说明  62-63
致谢  63

骨逆压电效应的实验研究

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