[发明专利]纺织型人造血管疲劳性能仿生测试装置及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纺织上的仿生测试装置，尤其是一种用于纺织型人造血管疲劳性能的仿生测试装置和测试方法。

背景技术

日内瓦的国际标准化组织(ISO)在1964年发表的报告“金属疲劳试验的一般原理”中给疲劳下了一个描述性的定义，即“金属材料在应力或应变的反复作用下所发生的性能变化，一般特指那些导致开裂或破坏的性能变化”。这一描述也普遍适用于非金属材料。而后，疲劳的定义更加广泛化，纺织材料的疲劳定义也在一些书籍中有所描述，即“纤维制品在实际使用中很少是被一次拉断，而往往是在长时期的静载荷或动载荷作用下产生破坏的。尽管静载荷或动载荷小于材料一次拉伸的断裂强度，但材料最终将被破坏或力学性质改变，这种现象称为材料的疲劳”。疲劳破坏过程也可以看作是一个塑性变形逐步积累，最后达到材料断裂伸长使其最终破坏的过程。

根据以上材料疲劳的定义，结合人造血管所处环境，我们将人造血管的疲劳定义如下：人造血管植入生物体内后，承受着血液的周期性脉动作用，人造血管长期处在这种条件当中，会发生由于周期性脉动应力而导致的纤维、纱线、织物结构的变化或破坏，进而发生人造血管轴向或径向的形变，缝合线的松弛、破坏，以及织物表面的孔洞、稀密不匀等，使人造血管不能进一步使用，这种现象就称为人造血管的疲劳。人造血管的疲劳性能反映了人造血管在周期性脉动应力环境下的力学性能，我们用人造血管经过疲劳试验前后的密度变化来表征疲劳性能，其数值大小决定了人造血管长期植入体内的耐久性能，数值越大，其疲劳耐久性能越差。

现有的测试织物疲劳的仪器并不能表达人造血管的疲劳性能。经国外专利文献查阅，检索到少量有关人造血管疲劳性能的测试仪器，如美国Dynatek实验室具备的人造血管耐久性测试仪，其具体试验方法是利用隔膜泵将一定量的液体以脉动的形式为人造血管试样施加脉动压力，而提供脉动压的定量液体是通过注射器注入与试样相连的刚性管中的，并不是循环流动的。美国EnduraTEC公司生产的ELF9100系列支架/移植物测试系统，可以通过模拟血管在体内的脉动压力来确定血管内修补物如内支架、人造血管等的疲劳寿命。以上提到的仪器只能对试样产生脉动压力，而不能提供模拟体内血液循环流动的液体所产生的脉动压力，对人体血液循环系统并非完全仿真。综上所述，迄今为止国内外相关的纺织基人造血管的疲劳性能研究并不完善。

发明内容

本发明是要提供一种纺织型人造血管疲劳性能仿生测试装置及其测试方法，用于解决现有纺织基人造血管的疲劳性能仿生测试装置及其测试方法缺乏完全仿真的技术问题，该装置满足了在仿生模拟人造血管承受脉动流的基础上科学地测试纺织型人造血管的疲劳性能。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

一种纺织型人造血管疲劳性能仿生测试装置，包括电子蠕动泵，限流器，装有处理和转换信号软件的计算机和数据输出设备，其特点是：该装置还包括温控加热装置，试样安装架，压力测试装置；

温控加热装置由盛有水的储液箱、置于储液箱内部的温控加热棒、温度计组成，并与电子蠕动泵相连；

试样安装架由基础板，至少二个试样安装板，导轨，T型带孔铜棒组成，其中，带孔试样安装板垂直放置于基础板上面，导轨串接在带孔试样安装板中，T型带孔铜棒安装在带孔试样安装板中，二个T型带孔铜棒之间连接有弹性橡胶管，且弹性橡胶管输入端通过T型带孔铜棒和导流硅胶管与电子蠕动泵输出口相连；弹性橡胶管输出端通过限流器和导流硅胶管与温控加热装置相连；

压力测试装置由压力传感器，夹持装置，底座，导棒，直流稳压电源组成，其中，夹持装置通过导棒连接在底座上，底座置于试样安装架的基础板上，压力传感器固定在夹持装置上面，其电源输入端与直流稳压电源相连，压力传感器信号输出端接计算机。

压力传感器由电阻应变片，弹簧片，压力感应探头构成，弹簧片前端下面设置压力感应探头，电阻应变片置于弹簧片上面；数据输出设备为显示器、打印机，其信号输入端与计算机数据输出端相连；基础板下面设有六个且呈均匀分布的橡皮脚；带孔试样安装板设置有二至八块；储液箱、基础板、带孔试样安装板、夹持装置、底座的材料选用有机玻璃；导轨及导棒的材料为不锈钢；所述T型带孔铜棒及弹簧片的材料为铜；所述压力感应探头的材料为塑料。

纺织型人造血管疲劳性能仿生的测试方法，具体步骤如下：

1.预热测试机

接通电源，预热计算机以及直流稳压电源半小时；

2.测试系统