作者：曾 煊1， 蒋成约1， 赵 辉2， 廖志康2
作者单位：1. 重庆理工大学车辆工程学院，重庆 400054; 2. 陆军军医大学大坪医院，重庆 400042
关键词：应变率; 材料力学性能; 皮质骨; 脉冲整形
摘要：
准确的骨骼材料响应对于模拟交通事故、战争和跌落中的人体损伤机制作用重大，但上述工况所对应的皮 质骨动态力学响应还没有在常应变率条件下被规范测量。为在动态压缩试验中实现和维持不同的恒定应变率，建立 针对皮质骨的重复性良好的霍普金森杆动态材料测试方法，并测试大应变率范围内的骨骼材料力学参数。首先测试 纯铝整形器尺寸和子弹撞击入射杆速度对入射脉冲形状的改变效果，并在此基础上不断改变入射脉冲形状直至满足 常应变率条件，随后对 32 个加工规则的猪股骨中轴皮质骨试样按照应变率范围进行分组测量。当入射波平台部分 斜率与透射波上升沿斜率相等时，试样以常应变率变形，此时常应变率产生的变形超过总应变量的 70%。猪股骨皮 质骨在 200~1 500 s−1 应变率间极限应力和极限应变增大 (分别为 10.2% 与 25.0%)，弹性模量减小（7%）。结果表明， 相对于杆材料更软的塑性金属作为整形器能使骨骼在需要的应变率范围内保持应变率恒定，且重复性良好，适宜进 一步用于人骨测试。
