CN113865817B - 一种酚醛层压布棒在截骨振动测试中的使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及截骨振动测试领域，具体为一种酚醛层压布棒在截骨振动测试中的使用方法。是通过大量实验研究后发现，酚醛层压布棒在硬度上近似于动物骨表面的皮质骨，对酚醛层压布棒进行双棒并列固定可以有效模拟动物骨表面皮质骨坚硬，内部松质骨和骨髓硬度极小的特点。利用这一特点，先将两根直径相同的酚醛层压布棒并列固定得到组合酚醛层压布棒；固定后，两根酚醛层压布棒相互平行设置且相互紧密接触。再采用组合酚醛层压布棒进行截骨振动测试，截骨振动测试时应沿两根酚醛层压布棒相切缝隙截断。与现有技术相比，本发明提供的酚醛层压布棒在截骨振动测试中的使用方法为截骨振动测试提供了一种新的可用材料，降低了截骨振动测试的成本。

Description

一种酚醛层压布棒在截骨振动测试中的使用方法
技术领域
本发明涉及截骨振动测试领域，具体为一种酚醛层压布棒在截骨振动测试中的使用方法。
背景技术
目前截骨设备的性能测试通常使用牛骨、羊骨等动物骨材料作为切割对象，但是截骨设备在工作状态下的截骨振动测试需要大量的切割材料，而动物骨材料本身会有购买成本高、储存不便利、即时试验性差等问题。
为了更高效、更高质量的进行截骨振动测试，需要选择一种成本低、易储存、性质稳定的材料替代动物骨材料。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种酚醛层压布棒在截骨振动测试中的使用方法，采用酚醛层压布棒替代目前截骨振动测试中所用的动物骨骼，以解决当前截骨设备在振动测试时所用材料存在购买成本高、储存不便利等问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种酚醛层压布棒在截骨振动测试中的使用方法，包括以下步骤：
步骤1、将两根直径相同的酚醛层压布棒并列固定得到组合酚醛层压布棒；固定后，两根酚醛层压布棒相互平行设置且相互紧密接触；
步骤2、采用步骤1得到的组合酚醛层压布棒进行截骨振动测试，截骨振动测试时应沿两根酚醛层压布棒相切缝隙切割。
进一步的，所述组合酚醛层压布棒中单根酚醛层压布棒的直径为20mm～35mm时，用于截骨振动测试得到的吻合度更高。
进一步的，两根酚醛层压布棒连接处通过销钉固定。
酚醛层压棒是由棉布浸以酚醛树脂，经成型模具热压而成的截面呈圆形的棒，具有较高的机械性能。现有技术中依靠酚醛层压布棒较高的机械性能，在电气设备中用作绝缘结构零部件，或者利用酚醛层压布棒作刀具类产品的耐久磨损测试。本发明通过大量试验和调研后发现，酚醛层压布棒在硬度上近似于动物骨表面的皮质骨，对酚醛层压布棒进行双棒并列固定可以有效模拟动物骨表面皮质骨坚硬，内部松质骨和骨髓硬度极小的特点。本发明利用这一特点，使用购买成本低、储存便利、个体性质稳定的组合酚醛层压布棒在截骨振动测试中替换动物骨材料。使用时，将两根酚醛层压布棒并列固定，固定时需要保持两根酚醛层压布棒相互平行设置且相互接触；固定后双棒之间相切的缝隙贴合紧密，不会产生相互位移。
与现有技术相比，本发明的使用方法解决了目前截骨设备在进行截骨振动测试过程中大量消耗动物骨材料带来的成本高、储存难、个体性质不稳定等问题，极大的降低了截骨振动测试的成本。
附图说明
图1为实施例进行截骨振动测试时采用的设备结构图；
图2为实施例所用的组合酚醛层压布棒的具体结构。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
本发明提供的一种酚醛层压布棒在截骨振动测试中的使用方法，包括以下步骤：首先，将两根直径相同的酚醛层压布棒并列固定得到组合酚醛层压布棒；固定后，两根酚醛层压布棒相互平行设置且相互紧密接触，以保证承受力时不发生滑动，产生位移；具体可参阅图2。然后，采用组合酚醛层压布棒进行截骨振动测试。酚醛层压布棒的直径为20mm～35mm，本实施例优选单根酚醛层压布棒直径25mm。
图1为本实施例进行截骨振动测试时采用的设备结构图，由于该部分属于现有技术，因此在本实施例中不做详细描述，如图1所示，将组合酚醛层压布棒摆放在工作台上，摆放时刀头对准两棒相切缝隙，沿两棒相切缝隙即两棒连接处切割。，在刀头进行工作的同时，振动传感器完成数据采集、并将采集数据提供给主控进行数据分析处理。
为更好的组合酚醛层压布棒用于截骨振动测试的可行性。本实施例按照如下操作过程对牛骨、羊骨、单根酚醛层压布棒以及组合酚醛层压布棒，进行了数据采集和分析。
步骤1、利用振动加速度传感器采集各种材料在截骨振动试验中产生的x、y、z三个轴向上的振动加速度数据。采集振动加速度数据时设定采样频率为4000Hz、采样时间为16s、每种材料采样组数为5组。采集的材料种类有牛骨、羊骨、单根酚醛层压布棒以及组合酚醛层压布棒，共4种。
步骤2、在振动理论中通常用以表征试验过程中所受到的振动性质的振动加速度均方根rms值作为振动一致性的参考标准，因此需要分别计算出采集的4种材料在x、y、z三个轴向上的加速度均方根rms值的平均值。MATLAB软件是一种非常成熟的数据处理软件，本实施例选用数据处理软件MATLAB分别计算了步骤1采集的4种材料在x、y、z三个轴向上的加速度均方根rms值的均值。计算结果如表1所示：
Figure BDA0003289705000000021
Figure BDA0003289705000000031
表1
通过对表1展示出的计算结果进行比对后，不难发现，组合酚醛层压布棒在三个轴向上加速度均方根rms的平均值的吻合度均达到截骨振动测试的规定标准85％以上。由此可见，组合酚醛层压布棒可以作为截骨振动测试的替代材料。
此外，通过市场调研发现，本实施例选用的酚醛层压布棒与目前截骨振动测试选用的动物骨骼(牛骨、羊骨)相比具有以下优点：
(1)酚醛层压布棒购买成本更低，详见表2：
Figure BDA0003289705000000032
表2(2)酚醛层压布棒在储存便利性和即时试验性上更好，详见表3：
材料种类 储存条件要求和即时试验性
牛骨 闲置时需要冷藏，防止变质，每次试验前还需等待解冻
羊骨 闲置时需要冷藏，防止变质，每次试验前还需等待解冻
酚醛层压布棒 闲置时可常温状态储存，不担心变质，试验时随时取用
表3(3)料酚醛层压布棒个体之间性质稳定上表现更好，详见表4：
Figure BDA0003289705000000033
表4
从上述阐述中不难发现，本发明提供的一种酚醛层压布棒在截骨振动测试中的使用方法，为截骨振动测试提供了一种新的可用材料，降低了截骨振动测试的成本。
上述实列仅作为本发明的一种优选实例，对于本领域的技术人员，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种酚醛层压布棒在截骨振动测试中的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、将两根直径相同的酚醛层压布棒并列固定得到组合酚醛层压布棒；固定后，两根酚醛层压布棒相互平行设置且相互紧密接触；所述酚醛层压棒是由棉布浸以酚醛树脂，经成型模具热压而成的截面呈圆形的棒；
步骤2、采用步骤1得到的组合酚醛层压布棒进行截骨振动测试，截骨振动测试时应沿两根酚醛层压布棒相切缝隙切割。
2.根据权利要求1所述的一种酚醛层压布棒在截骨振动测试中的使用方法，其特征在于：所述组合酚醛层压布棒中单根酚醛层压布棒的直径为20mm～35mm。
3.根据权利要求1所述的一种酚醛层压布棒在截骨振动测试中的使用方法，其特征在于：进一步的，两根酚醛层压布棒连接处通过销钉固定。
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