[发明专利]通过压痕测试确定材料或组织的杨氏模量和泊松比的方法

权利要求书

1.一种通过压痕测试确定材料或组织的杨氏模量和泊松比的方法，其特征在于，在一次单独的压痕测试中，采用压头尺寸为a的压头对厚度为h的材料或组织以印压力P施压进而获得压痕变形为w的压痕，然后根据在所述压痕测试中获得的数据，通过所述印压力P与压痕变形w之间的线性关系获得杨氏模量，并通过所述印压力P与压痕变形w之间的非线性关系获得泊松比。

2.如权利要求1所述的通过压痕测试确定材料或组织的杨氏模量和泊松比的方法，其特征在于，通过下述步骤获得杨氏模量和泊松比：

步骤1：根据等式1，即 E = ( 1 - v 2 ) 2 · a · κ n ( a / h , v , w / h ) · P w , ]]>变形得到等式2，即P/w＝c+cβ·w/h，其中 c = 2 · a · E ( 1 - v 2 ) κ ( a / h , v ) , ]]>β是代表κ_n(a/h，v，w/h)对w/h线性依赖程度的新的可变因子，根据所述压痕测试中获得的至少两组P/w和w/h的数据来获得贝它因子β的数据，其中，E为杨氏模量，ν为泊松比，κ_n是取决于纵横比a/h、泊松比ν和形变比率w/h的比例因子；

步骤2：根据所述等式1变形得到等式3，即κ_n(a/h，ν，w/h)＝κ(a/h，ν)·(1+βw/h)，根据所得到的贝它因子β的数据，获得泊松比ν的数据；以及

步骤3：根据泊松比ν通过所述等式1获得弹性模量E。

3.如权利要求2所述的通过压痕测试确定材料或组织的杨氏模量和泊松比的方法，其特征在于，在所述方法中采用端部为平面的圆柱体压头对生物组织进行施压，其中所述压头尺寸为压头半径，所述压痕变形为压痕深度。

4.如权利要求2所述的通过压痕测试确定材料或组织的杨氏模量和泊松比的方法，其特征在于，所述方法通过将预定软件嵌入到测量装置的微处理器中来实现。

5.如权利要求2所述的通过压痕测试确定材料或组织的杨氏模量和泊松比的方法，其特征在于，所述压痕测试通过材料测试机器或手持式压痕系统进行。

6.如权利要求2所述的通过压痕测试确定材料或组织的杨氏模量和泊松比的方法，其特征在于，在所述步骤2和步骤3之间还包括下述步骤：使用有限元分析找出所述贝它因子β和泊松比ν之间的关系。