最近，科準測控接到一家生物醫用材料企業的測試需求。他們研發的水凝膠用于組織工程支架，需要在模擬生理環境下驗證其抗疲勞性能?？蛻籼貏e強調：試樣需要先在室溫水浴中泡發一小時，測試全程要在25℃水浴中進行，還要完成1000次循環拉伸。
由于水凝膠質地柔軟、含水率高，常規拉伸測試容易出現夾持損傷、打滑等問題。本文科準測控小編就以這次測試為例，詳細介紹使用SSBY-100水浴疲勞試驗機進行水凝膠拉伸疲勞測試的完整方案。
一、測試原理
水凝膠拉伸疲勞測試基于動態力學分析原理，在恒溫水浴環境中模擬生理條件，對試樣施加往復拉伸載荷。將水凝膠試樣固定于拉伸試驗裝置的夾具中，浸沒在25℃恒溫水浴內。設備以60mm/min的恒定速度將試樣拉伸至50%應變（加載過程），然后以同樣速度使試樣回到初始位置（卸載過程），完成一次循環。通過記錄1000次循環過程中的力值與位移變化，分析材料的剛度退化、殘余應變及耗散能變化。
名義應力計算公式：S = F / (w × t)
S：名義應力
F：記錄的力
w：膨脹狀態下的寬度
t：膨脹狀態下的厚度
二、測試標準
水凝膠拉伸測試主要參考以下標準：
GB/T 16886.12011 醫療器械生物學評價 第1部分：風險管理過程中的評價與試驗
ISO 5271:2019 塑料 拉伸性能的測定 第1部分：總則
ASTM D41216 硫化橡膠和熱塑性彈性體拉伸性能的標準試驗方法
參考文獻：韌性水凝膠在循環載荷下的疲勞裂紋擴展行為研究
三、測試設備
本次測試使用科準測控SSBY-100水浴疲勞試驗機
四、測試步驟
第一步：樣品前處理
將水凝膠試樣在室溫去離子水中浸泡1小時，確保充分溶脹至平衡狀態。從客戶提供的樣品中，優先使用標記為“拉力"的樣品進行測試，其他樣品作為備用。
第二步：尺寸測量
溶脹后，測量試樣的實際寬度和厚度（膨脹狀態下的尺寸），用于名義應力計算。三個試樣豁口位置不同，需分別記錄。
第三步：設備準備
1. 將SSBY-100水浴疲勞試驗機的水浴槽注滿去離子水
2. 設定并穩定水浴溫度為25℃
3. 根據樣品機械強度選擇傳感器：
化學交聯、凍融水凝膠 → 4.4N測壓元件
干退火90min水凝膠 → 44N測壓元件
第四步：試樣安裝
從水浴中取出溶脹后的試樣，迅速安裝于拉伸試驗裝置的左右夾具之間。確保試樣對中、無扭曲，豁口位置朝向觀測面，便于記錄裂紋擴展。
第五步：DIC標定
采用數字圖像相關法，校準標距段變形量與加載距離之間的相關性。在試樣表面制作散斑圖案，調整數碼顯微鏡焦距，確保實時追蹤變形。
第六步：參數設置
在軟件中設置以下參數：
測試類型：循環拉伸（拉伸卸載往復）
控制模式：應變控制
目標應變：50%
測試速度：60mm/min
循環次數：1000次
數據采集：記錄力值、位移、時間
第七步：執行測試
點擊開始測試，設備自動執行1000次拉伸卸載循環：
加載：以60mm/min拉伸至50%應變
卸載：以60mm/min回到初始位置
循環過程中，數碼顯微鏡實時記錄裂紋萌生與擴展過程
第八步：數據分析
測試結束后，系統輸出以下數據：
應力應變曲線（每次循環）
最大力值衰減趨勢
滯后環面積（能量耗散）
殘余應變變化
以上就是科準測控小編關于水凝膠拉伸疲勞測試的分享。通過SSBY-100水浴疲勞試驗機配合拉伸裝置和數字圖像相關法，可以在25℃恒溫水浴環境中精準完成1000次循環拉伸測試，獲取水凝膠的疲勞壽命、能量耗散、裂紋擴展等關鍵數據。關于水凝膠拉伸疲勞測試，你可能還想了解：水凝膠拉伸測試速度為什么選60mm/min？水凝膠溶脹后尺寸怎么測量？DIC數字圖像相關法怎么標定？水凝膠疲勞測試中豁口位置對裂紋擴展有什么影響？水浴疲勞試驗機怎么選型？如您有水凝膠或其他軟組織材料的力學測試需求，歡迎私信或留言，科準測控可提供免費樣品實測和技術支持。
