人工韧带疲劳测试装置设计及其耐疲劳性能评价

摘要

针对人工韧带在膝关节腔内复杂力学环境作用下出现移植失效的问题,研制了一种人工韧带疲劳测试装置,由拉伸运动模块、扭转运动模块、屈曲运动模块和恒温液体回流系统组成.通过筛选人体正常行走过程中拉伸位移、扭转角度及屈曲角度等参数对人工韧带试样进行疲劳测试以及耐疲劳性能评价.结果表明:纤维和纱线之间的相互摩擦损伤是人工韧带试样的主要疲劳损伤模式,其拉伸断裂性能在疲劳测试后有一定的损失,归一化的拉伸模量随时间以指数函数形式下降;试样中各条大分子链在疲劳测试过程中会受到拉、压、扭、弯等一系列多个方向载荷的共同破坏作用,最终导致结晶度下降.