二尖瓣双轴力学特性测试系统设计及瓣膜本构方程研究

发布时间：2021-01-14 17:45

　　心脏瓣膜力学特性研究是人工瓣膜及组织工程瓣膜结构分析、设计、计算的力学基础。为获得瓣膜力学特性,设计了一套高精度心脏瓣膜双轴拉伸系统,通过对瓣膜组织进行平面双轴拉伸试验,获得应力-应变力学数据。基于弹性力学及连续介质力学理论建立了瓣膜本构模型,描述瓣膜应力-应变力学关系;与其他研究者建立的本构模型进行对比可知,本文建立的本构模型更能精确反映心脏瓣膜应力-应变力学关系。本文主要研究内容及结果如下:首先,根据瓣膜自身特性研发了一套心脏瓣膜双轴拉伸测试系统。系统上位机采用LABVIEW语言编程,提供可视化的图形编程方式,可便捷地连接硬件设备;下位机使用步进电机控制器,基于数控编程语言,对用户控制机械模块的运动提供了灵活性;PCI6010数据采集卡和微力传感器提高了力学信号采集的精度;运用工业相机采集图像并采用MATLAB进行数字图像处理,针对图像上的标记点,编写了一套可自动识别程序,该程序不仅满足了变形量精度计算要求而且提高了工作效率。将本系统与国外较高精度系统的测试数据进行对比,数据对比的差别范围在0.4%-3.4%。然后,基于该双轴拉伸系统对猪的二尖瓣前瓣进行双轴（周向和径向两个方向上）... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

心脏基本结构

图 1.2 低精度双轴拉伸机Fig 1.2 Low precision biaxial tension machine人在 2011 年设计一等轴对称拉伸试验装置，主要针对等轴理想拉伸，边角点不固定自由拉伸，边角点固定拉范围内边角点固定的等轴拉伸方法的误差较小，是满足 1.3。但是样本拉伸线与拉伸支架使用轴承固定会造成样本受力分析的难度。

钩固定瓣膜样本，会对瓣膜组织造成损害，会产生平究者分析瓣膜的受力情况造成干扰[12]。图 1.2 低精度双轴拉伸机Fig 1.2 Low precision biaxial tension machine在 2011 年设计一等轴对称拉伸试验装置，主要针对轴理想拉伸，边角点不固定自由拉伸，边角点固定拉围内边角点固定的等轴拉伸方法的误差较小，是满足1.3。但是样本拉伸线与拉伸支架使用轴承固定会造成本受力分析的难度。

【参考文献】：
期刊论文
[1]心脏瓣膜双轴力学特性测试系统的设计[J]. 马娜,曾培,荆腾,陈思.  北京生物医学工程. 2018(01)
[2]基于CMOS摄像头的智能车图像处理[J]. 张淑珍,李泽元,赵培,袁小龙.  机械与电子. 2017(08)
[3]基于LabVIEW的振动测试数据采集分析软件平台设计与实现[J]. 梁忠仔,黄丹羽,姜金辉,张梁,任小梦.  国外电子测量技术. 2017(07)
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[5]短纤维增强三元乙丙橡胶横观各向同性黏-超弹性本构模型[J]. 谈炳东,许进升,孙朝翔,贾云飞,范兴贵.  力学学报. 2017(03)
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[7]基于LabVIEW的自然电位采集系统设计[J]. 喻西,徐信,胡郁乐,刘乃鹏.  测控技术. 2016(12)
[8]短纤维增强EPDM包覆薄膜超弹性本构模型[J]. 谈炳东,许进升,贾云飞,余家泉.  力学学报. 2017(02)
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[10]基于横观各向同性超弹性理论的短纤维增强橡胶本构模型的建立与应用[J]. 董金平,张志强.  计算力学学报. 2016(02)

硕士论文
[1]尿动力分析仪实验系统的研究[D]. 彭轲.华中科技大学 2016
[2]织物膜双轴拉伸试验方法与力学特性研究[D]. 张丽.上海交通大学 2012



本文编号：2977258