RF脊柱内固定器的静态及疲劳力学性能试验研究

摘要

脊柱内固定器受力疲劳引起的断裂是引起脊柱植入物失效的重要原因，对脊柱内固定器产品进行力学测试是评价与控制脊柱内植物产品质量的重要手段。本文参照ASTM‐F1717标准关于脊柱内植物测试要求，在MTS809拉扭复合试验机系统上进行钛合金材料(TC4)的脊柱内固定器（RF‐F‐06型）的压缩弯曲、拉伸弯曲和扭转弯曲三种静态试验，以及压缩弯曲疲劳试验，该方法获得脊柱内植物的静态屈服载荷、屈服位移、弯曲刚度、疲劳载荷参考值等力学试验数据。通过试验研究得到结果如下：1）脊柱系统（RF-F-06型）静态压缩弯曲屈服荷载‐720N，2%时屈服位移1.52mm；屈服弹性位移13.50mm,压弯刚度53.02N/mm，屈服时总位移15.03mm；2）脊柱系统（RF-F-06型）静态拉伸弯曲屈服荷载1131N，2%时屈服位移1.52mm；屈服弹性位移19.55mm，拉弯刚度57.13N/mm，屈服时总位移21.25mm；3）脊柱系统（RF-F-06 型）屈服扭矩14N-m, 2%时屈服角位移1.95度；屈服弹性角位移2.36度，扭转刚度5.79N-m/degree。屈服时总角位移4.31度，极限扭矩50N-m,极限弹性角位移8.67度；4）脊柱系统（RF-F-06 型）500万次循环下压弯疲劳极限载荷参考值‐270N。