[发明专利]用于接骨板弯曲强度和等效弯曲刚度测定的夹具及方法

权利要求书

1.用于接骨板弯曲强度和等效弯曲刚度测定的夹具，其特征是，包括相互配合使用的上夹具和下夹具，

所述上夹具包括上夹具体，所述上夹具体的下表面上设有两个向下凸出的内侧辊轴，所述内侧辊轴的下表面为等直径圆柱；

所述下夹具包括下夹具体，所述下夹具体的上表面上设有两个向上凸出的外侧辊轴，所述外侧辊轴的上表面为等直径圆柱；

两个所述外侧辊轴之间并列设置有三个位移传感器，位于两侧的所述位移传感器分别与两个所述内侧辊轴相对应。

2.根据权利要求1所述的用于接骨板弯曲强度和等效弯曲刚度测定的夹具，其特征是，所述内侧辊轴通过上调节板安装在所述上夹具体上，所述上夹具体的下表面上设有上滑槽，所述上调节板可带动内侧辊轴沿所述上滑槽滑动并在所述上滑槽的任意位置实现定位。

3.根据权利要求2所述的用于接骨板弯曲强度和等效弯曲刚度测定的夹具，其特征是，所述上滑槽为T型槽，所述上滑槽内设有与其相适配的上安装块，所述上安装块可沿上滑槽滑动；所述上调节板通过上调节螺栓安装在所述上安装块上。

4.根据权利要求2所述的用于接骨板弯曲强度和等效弯曲刚度测定的夹具，其特征是，所述上调节板和所述内侧辊轴为分体式结构，所述内侧辊轴的两端分别通过弹簧与所述上调节板相连接。

5.根据权利要求1所述的用于接骨板弯曲强度和等效弯曲刚度测定的夹具，其特征是，所述外侧辊轴通过下调节板安装在所述下夹具体上，所述下夹具体的上表面上设有下滑槽，所述下调节板可带动外侧辊轴沿所述下滑槽滑动并在所述下滑槽的任意位置实现定位。

6.根据权利要求5所述的用于接骨板弯曲强度和等效弯曲刚度测定的夹具，其特征是，所述下滑槽内设有与其相适配的下安装块，所述下安装块可沿下滑槽滑动；所述下调节板为L形板，下调节板的横向部分通过下调节螺栓安装在所述下安装块上，下调节板的纵向部分的顶端安装有所述外侧辊轴。

7.根据权利要求5所述的用于接骨板弯曲强度和等效弯曲刚度测定的夹具，其特征是，所述下调节板和所述外侧辊轴为分体式结构，所述下调节板与所述外侧辊轴配合处的一端或者两端设有辊轴限位装置。

8.根据权利要求5所述的用于接骨板弯曲强度和等效弯曲刚度测定的夹具，其特征是，所述下调节板的外侧设有至少两个限位板，所述限位板的顶端凸出在所述外侧辊轴的上方，所述限位板的底端通过螺钉安装在下调节板上的限位板调节槽内，所述限位板调节槽为水平槽。

9.根据权利要求1所述的用于接骨板弯曲强度和等效弯曲刚度测定的夹具，其特征是，所述下夹具体的上表面上设有传感器调节槽，所述位移传感器可沿所述传感器调节槽移动并在所述传感器调节槽任意位置实现定位。

10.一种使用权利要求1～9任一所述的夹具进行接骨板测定的方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤(1)：被测的接骨板安装在所述上夹具和所述下夹具之间，所述内侧辊轴与接骨板的上表面接触，所述外侧辊轴及位移传感器与接骨板的下表面接触，内侧辊轴位于外侧辊轴的内侧；

如果接骨板是对称的，那么对称的把最靠近对称中心的两个通孔放在两个内侧辊轴之间；

如果接骨板有一个中心通孔，那么对称的把中心通孔和一个其他相近通孔放在两个内侧辊轴之间；

如果接骨板是不对称的，那么把两个通孔放在两个内侧辊轴之间，使意欲产生断裂的位置在两个内侧辊轴之间；

两个外侧辊轴应放置在与内侧辊轴等距离的位置上，使在长度方向上内侧辊轴和下侧辊轴之间只有一个通孔；

步骤(2)：校准所述接骨板的轴线，使接骨板的轴线与内侧辊轴及外侧辊轴的轴线垂直；

步骤(3)：在对应中间的位移传感器的位置施加向下的试验力F，逐渐增加F的值，得出一个以载荷为纵坐标，挠度δ为横坐标的载荷-挠度曲线，直到获得或者接骨板断裂时的F值F＝Fmax，或者接骨板挠度曲线上出现明显的屈服点时的F值F＝P；

中间的位移传感器的测量数据为δ1，左侧的位移传感器的测量数据为δ2，右侧的位移传感器的测量数据为δ3；

步骤(4)：按照公式一计算所述接骨板的平均挠度δ4：

公式一：δ₄＝0.5(δ₂+δ₃)

如图12所示，画直线与载荷-挠度曲线初始直线形部分重合，这条直线的斜率为S，按照公式二或/和公式三计算所述接骨板的等效弯曲刚度E：

公式二：

公式三：

所述公式二和公式三中：

h—内侧辊轴与外侧辊轴之间的水平距离，单位为米；

k—内侧辊轴之间的水平距离，单位为米；

S—载荷-挠度曲线的斜率，单位为牛顿/米；

在载荷-挠度曲线上，画一条平行于曲线线性部分的直线，该直线为横距线，横距线相对曲线线性部分的横距为q，横距线与载荷-挠度曲线的交点是屈服点.并且这一点对应的载荷定义为屈服载荷P,由公式四计算横距q：

公式四：q＝0.02(2h+k)；

由公式五计算弯曲强度:

公式五：弯曲强度＝0.5Ph；

如果接骨板在载荷-挠度曲线与横距线相交前未发生断裂，则由公式六计算弯曲强度:

公式六：弯曲强度＝0.4Fmax×h。