生物骨骼扭转试验机
针对四肢骨、躯干骨、掌骨、人工仿生骨骼开展静态扭转、扭断强度、扭转刚度、循环扭转生物力学试验，获取骨骼抗扭力学参数，支撑骨科科研与植入物匹配性研究
产品概述
生物骨骼扭转试验机属于生物力学专用精密测试设备，采用伺服闭环驱动与高灵敏扭矩采集系统，适用于动物骨骼、人体离体骨骼、人工仿生骨、骨骼复合材料试样开展扭转力学测试。设备可模拟人体活动产生的扭转载荷，完成静态扭断试验、扭转刚度测定、扭矩松弛试验、往复循环扭转试验，测定极限破坏扭矩、剪切模量、断裂扭转角等关键生物力学指标。
主机采用高刚性卧式框架，配备可调节仿生包裹式工装夹具，可适配股骨、胫骨、肱骨、掌骨、椎骨等不同尺寸骨骼试样，降低夹持应力集中；测控系统实时同步采集扭矩、扭转角度数据，自动生成扭矩-扭角曲线，完整保存原始试验数据，支持自定义试验报告输出。设备参照生物力学试验通用规范与试验机国标进行研发，满足高校实验室、骨科研究院、医疗器械企业开展骨骼基础研究、植入物匹配验证、骨骼病变力学特性分析需求。
可选技术参数
| 参数项目 | 技术指标 |
|---|---|
| 扭矩测量量程 | 0.1～50N·m、0.5～200N·m多规格传感器可选 |
| 扭矩测量精度 | ±0.5%FS，支持微小扭矩稳定采集 |
| 扭转角度范围 | 0～±36000°，支持双向连续旋转 |
| 角度分辨率 | 0.001° |
| 试验扭转速度 | 0.01°/min～360°/min，无级可调 |
| 闭环控制模式 | 扭矩控制、角度控制、转速控制三种模式 |
| 基础试验模式 | 静态扭断试验、扭转刚度测试、扭矩保持试验、循环扭转生物疲劳试验 |
| 标准工装配置 | 仿生柔性夹持座、长短骨可调支撑支架、防损伤缓冲衬套、同轴微调机构 |
| 可选扩展配置 | 恒温保湿生物试验舱、高清摄像观测模块、多通道温度采集、安全防护罩 |
核心优势
- ✓ 参照生物力学试验通用规范搭建测试流程，满足骨骼试样科研试验的数据规范性要求
- ✓ 柔性仿生夹持工装，减少骨骼夹持位置应力集中，降低试样提前破损带来的数据偏差
- ✓ 支撑多种长度、直径骨骼试样快速装夹，工装位置灵活可调，缩短试样更换调试时间
- ✓ 自定义试验加载方案，支持恒定扭矩、阶梯载荷、交变循环载荷，模拟多样化生理受力工况
- ✓ 多重安全保护机制，扭矩过载、角度超限、试样断裂自动停机，保护传感器与主机结构
- ✓ 生物力学专用测控软件，全程记录试验曲线与原始数据，报告格式可适配学术论文数据输出
设备核心组成
高刚性卧式主机框架
整体时效去应力结构，抑制长时间试验形变，保障骨骼生物力学测试数据稳定可靠。
精密伺服旋转驱动单元
低速运转平稳无冲击，适配骨骼静态慢速扭断以及低频率循环扭转疲劳试验。
高精度传感采集系统
高精度扭矩传感器、角度编码器、仿生骨骼专用夹持工装、同轴调节支撑组件。
生物骨骼力学专用测控软件
试验方案编辑、实时数据监测、曲线存储、原始数据导出、生物力学试验报告生成。
适用测试对象与执行标准
- ◆ 测试试样：人体离体骨骼、动物股骨/胫骨/肱骨/掌骨、椎骨、人工仿生骨骼、骨复合材料、骨骼修复支架复合体
- ◆ 核心测试项目：骨骼极限扭断扭矩、扭转剪切模量、扭转刚度、循环扭转疲劳特性、骨骼病变前后力学性能对比
- ◆ 科研方向：骨质疏松骨骼力学研究、骨折修复机理、植入假体与骨骼匹配性验证、仿生骨材料开发测试
- ◆ 研发试验：新型骨修复材料力学评估、内固定植入系统工况模拟、不同工况下骨骼损伤机制分析
- ◆ 使用单位：高校生物力学实验室、骨科研究所、医疗器械研发企业、第三方生物力学检测机构
遵循执行标准：
1、GB/T 2611《试验机通用技术要求》
2、JJG 269《扭转试验机计量检定规程》
3、YY/T 0591《骨接合植入物 金属带锁髓内钉扭转试验方法》
4、GB/T 10128《金属材料 室温扭转试验方法》（仿生骨骼复合材料参照执行）
5、ASTM F1264 髓内固定装置静态扭转试验规范
6、ISO 12189 外科脊柱植入物力学测试标准
7、ASTM F382 接骨板生物力学测试通用要求