Biaxiale Prüfung von Membran-Biomaterialien: Prüfgeräte und Verfahren

Eine Prüfstation zur Messung der biaxialen mechanischen Eigenschaften von hochdeformierbaren Membranen wird beschrieben. Kräfte werden über Dehnungsmessstreifen-Kraftaufnehmer auf vier Punkte auf jeder Seite einer anfänglich quadratischen Membranprobe von 12 bis 25 mm aufgebracht, um biaxiale Dehnungen von bis zu 80 Prozent der unverformten Länge zu erzeugen. Die Dehnung wird aus der Verschiebung von Markierungen geschätzt, die ein zentrales Quadrat von 1 bis 2 mm abgrenzen. Die Genauigkeit der Spannungs- und Dehnungsfeldmessungen wurde durch finite Elemente Analyse einer biaxial belasteten isotropen elastischen Membran bewertet. Die Haupteigenschaften des aktuellen Systems im Vergleich zu den zuvor in der Literatur beschriebenen sind, dass 1) die Verfahren zur Probenmontage vereinfacht sind, 2) es eine Möglichkeit zur unabhängigen Anpassung der Homogenität des Spannungsfeldes und zur Messung der angewandten Punktkräfte gibt und 3) schnellere Dehnungsraten auf die relativ kleinen getesteten Proben angewendet werden können.