在生物力學領域，硬組織的力學性能研究對于理解其在生理和病理條件下的功能至關重要。骨、牙本質和牙釉質作為生物體中的關鍵硬組織，它們不僅在結構上支撐著我們的軀體，還在保護和運動中發揮著重要作用。這些硬組織的力學特性，如模量和斷裂力，是評估其健康狀態和預測其在負載下行為的關鍵指標。
硬組織的力學測試通常涉及壓縮和彎曲試驗，這些試驗能夠模擬硬組織在生物體內所承受的實際應力和應變。盡管這些樣本體積較小，但它們展現出的高剛度特性使得精確測量位移成為一項挑戰。在給定的力作用下，硬組織如骨骼的位移非常微小，這要求測試設備具有及高的靈敏度和精確度。
除了壓縮試驗，3點和4點彎曲試驗也是評估骨切片斷裂力的常用方法。本文科準測控小編旨在探討硬組織力學測試的方法、挑戰和最新進展，特別關注于壓縮和彎曲試驗在評估骨、牙本質和牙釉質等硬組織力學性能中的應用。、
一、測試原理
硬組織測試的原理是在生理相關條件下通過壓縮或彎曲試驗，測量樣本的位移、彈性模量和斷裂力，以評估其力學性能。
二、測試相關標準
ASTM F382 - 骨板彎曲疲勞試驗標準。
ISO 7206-4 - 髖關節假體彎曲疲勞測試標準。
ASTM D695 - 壓縮測試標準（適用于硬組織材料）。
ISO 10993-5 - 生物材料的生物相容性測試標準。
ISO 5833 - 骨水泥力學性能測試標準。
三、測試儀器
1、萬能材料試驗機
2、三點彎曲夾具
3、恒溫水浴
4、撓度儀
（位移的精確測量，可以通過使用應變測量裝置）
5、試驗條件
樣品名稱：硬組織骨頭
試驗類型：三點彎曲
試驗速度：5mm/min
四、測試流程
步驟一、設備與樣品準備
確保萬能材料試驗機及三點彎曲夾具安裝完畢。
配置恒溫水浴，將硬組織骨頭樣品浸入其中，使其保持恒溫條件。
步驟二、安裝樣品
將骨頭樣品置于三點彎曲夾具中，確保砧座尺寸與樣品匹配。
調整夾具屬性，如跨度長度，并將這些參數輸入試驗機軟件。
步驟三、安裝位移測量裝置
安裝撓度儀或應變測量裝置，用于精確測量樣品在加載過程中產生的位移。
步驟四、設定試驗參數
輸入試驗條件：樣品名稱為硬組織骨頭、試驗溫度為室溫、試驗類型為三點彎曲、試驗速度設定為5mm/min。
步驟五、進行測試
啟動試驗機，逐漸施加載荷至樣品，實時記錄撓度儀或應變測量裝置反饋的位移數據。
確保施加載荷均勻，并觀察樣品的位移與力值變化。
步驟六、數據采集與分析
測試過程中記錄并分析樣品的力學數據，包括彈性模量、斷裂力等。
完成測試后，保存測試數據以便進一步分析。
步驟七、測試結束與清理
取下樣品，清潔試驗設備及夾具，確保設備狀態良好以備后續測試。
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