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往复摆动式仿生人工关节间润滑薄膜测量系统
1
作者
宋鲁平
杨淑燕
+1 位作者
麻拴红
郭峰
《摩擦学学报(中英文)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期644-654,共11页
本文中介绍了1种往复摆动仿生人工关节润滑薄膜测量系统,首先,构筑了由陶瓷球-聚二甲基硅氧烷(以下简称PDMS)垫层-玻璃盘组成的用以分别模拟关节头、关节软骨和关节窝的仿生人工关节摩擦副;其次,对球-盘式点接触油膜测量装置的加载执行...
本文中介绍了1种往复摆动仿生人工关节润滑薄膜测量系统,首先,构筑了由陶瓷球-聚二甲基硅氧烷(以下简称PDMS)垫层-玻璃盘组成的用以分别模拟关节头、关节软骨和关节窝的仿生人工关节摩擦副;其次,对球-盘式点接触油膜测量装置的加载执行机构、运动执行机构和环境温度等进行了重新设计和完善,可较好地模拟关节运动时承受的载荷、运动方式和环境温度;最后,呈现了3个不同的仿生人工关节间润滑薄膜测量实例.测量结果表明:与硬-硬人工关节摩擦副对比,承受相同载荷时低弹性模量的PDMS垫发生的较大变形能捕获更多的润滑剂流入接触区内从而形成了有效的润滑;在硅油和水润滑条件下对陶瓷球施加固定载荷和冲击载荷时,对PDMS软垫层的变形量随时间的变化实现了可视化测量,且发现在载荷施加初始的极短时间内变化很快,随后逐渐变得缓慢;对固定载荷下陶瓷球往复摆动的整个运动过程中形成的润滑膜进行了原位观察并同步测量了软垫层的变形量.本测量系统为评价仿生润滑材料的润滑性能提供1种新的技术手段,对揭示仿生人工关节的润滑机理具有较为重要的意义.
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关键词
仿生人工
关节
光干涉薄膜测量
往复摆动
冲击载荷
关节润滑机理
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职称材料
题名
往复摆动式仿生人工关节间润滑薄膜测量系统
1
作者
宋鲁平
杨淑燕
麻拴红
郭峰
机构
青岛理工大学机械与汽车工程学院
烟台先进材料与绿色制造山东省实验室
中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室
出处
《摩擦学学报(中英文)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期644-654,共11页
基金
国家自然科学基金项目(22032006)
山东省重大基础研究项目(ZR2021ZD27)
烟台先进材料与绿色制造山东省实验室开放课题重点项目(AMG202102)资助。
文摘
本文中介绍了1种往复摆动仿生人工关节润滑薄膜测量系统,首先,构筑了由陶瓷球-聚二甲基硅氧烷(以下简称PDMS)垫层-玻璃盘组成的用以分别模拟关节头、关节软骨和关节窝的仿生人工关节摩擦副;其次,对球-盘式点接触油膜测量装置的加载执行机构、运动执行机构和环境温度等进行了重新设计和完善,可较好地模拟关节运动时承受的载荷、运动方式和环境温度;最后,呈现了3个不同的仿生人工关节间润滑薄膜测量实例.测量结果表明:与硬-硬人工关节摩擦副对比,承受相同载荷时低弹性模量的PDMS垫发生的较大变形能捕获更多的润滑剂流入接触区内从而形成了有效的润滑;在硅油和水润滑条件下对陶瓷球施加固定载荷和冲击载荷时,对PDMS软垫层的变形量随时间的变化实现了可视化测量,且发现在载荷施加初始的极短时间内变化很快,随后逐渐变得缓慢;对固定载荷下陶瓷球往复摆动的整个运动过程中形成的润滑膜进行了原位观察并同步测量了软垫层的变形量.本测量系统为评价仿生润滑材料的润滑性能提供1种新的技术手段,对揭示仿生人工关节的润滑机理具有较为重要的意义.
关键词
仿生人工
关节
光干涉薄膜测量
往复摆动
冲击载荷
关节润滑机理
Keywords
biomimetic artificial joint
optical interference film measurement
reciprocating swing
impact load
joint lubrication mechanism
分类号
TH117.2 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
往复摆动式仿生人工关节间润滑薄膜测量系统
宋鲁平
杨淑燕
麻拴红
郭峰
《摩擦学学报(中英文)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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职称材料
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