Name: Meting van de compressieve spanning-rekrespons bij kleine rekken (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-12-05T14:40:00.000+00:00
Duration: 2 min 58 s
Description: Leer een kosteneffectieve compressietestmethode voor kleine rekken bij polymeren en microstructuren. Dit protocol biedt nauwkeurige mechanische karakterisering met kalibratie en ruisreductie voor betrouwbare resultaten.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De verbruiksartikelen, apparatuur en software die worden gebruikt, staan vermeld in de Materiaallijst.
1. Opstelling van meetsysteem
OPMERKING: Figuur 1 toont de MS die wordt gebruikt voor compressietesten. De z-trap bestaat uit een lineaire actuator die wordt aangestuurd door een motorregelaar, een bewegend deel dat de daadwerkelijke beweging langs de z-as verzorgt, en een ondersteunend vast onderdeel. Het systeem bevat ook een microcontrollerkaart, een operationele versterkerschakeling, een krachtsensor die aan een blok is bevestigd, en een laptop.
<ol>
	<li>Drijf het bewegende deel langs de z-as met de ingestelde snelheid aan met de motorcontroller om een drukbelasting op het monster toe te passen.</li>
	<li>Meet de belasting met een krachtsensor die bovenop een stijve metalen blok is gemonteerd. Het verzamelde signaal gaat door een inverterend versterkercircuit, wordt door de microcontrollerkaart omgezet in een digitaal signaal en vervolgens verzonden naar de software van de microcontrollerprintplaat.</li>
	<li>Stel een laserverplaatsingsmeter op zoals weergegeven in Figuur 2 om de verticale verplaatsing van de z-trap te verifiëren. Na het verzenden van een ingangssignaal van de motorcontroller, laat het z-trap bewegend deel verticaal bewegen; De realtime verplaatsingsgegevens van de ingebedde lineaire actuator worden vastgelegd met behulp van de seriële communicatiesoftware.</li>
	<li>Haal de verplaatsingsgegevens uit met behulp van de laserverplaatsingsmeetsoftware en vergelijk deze ter verificatie. OPMERKING: Krachtverplaatsingsgegevens worden gelijktijdig geregistreerd met de seriële communicatiesoftware, waardoor de krachtverplaatsingscurve realtime op de laptop kan worden verkregen.</li>
	<li>Observeer en registreer de vervorming van het monster tijdens compressie met een digitale microscoop. OPMERKING: De digitale microscoop en laserverplaatsingsmeter worden respectievelijk gebruikt voor monsterobservatie en verplaatsingsverificatie.</li>
</ol>
2. Meetcircuit
OPMERKING: Figuur 3 toont het elektrische equivalentcircuit van de krachtsensor en de meetcircuitverbindingen die drukveranderingen door een statische externe kracht omzetten en versterken in een spanning. Het circuit bestaat uit een variabele terugkoppelweerstand (RF) voor versterkingsregeling, een condensator (CF) voor laagfrequente afsnijding en ruisverwijdering, en een operationele versterker. Hier is de weerstand van de krachtsensor die verandert met de grootte van de extern uitgeoefende kracht RS, en de voedingsspanning voor de sensor en het gehele circuit is VS. Rekening houdend met de eigenschappen van de inverterende versterker wordt VS als negatieve spanning aangelegd om ervoor te zorgen dat de uitgang altijd positief is.
<ol>
	<li>Verbind een variabele terugkoppelweerstand (R, F) parallel met een condensator (C,F) (voor laagfrequente afsnijding en ruisfiltering) om het terugkoppelingscircuit te vormen.</li>
	<li>Verbind de twee aansluitingen van het hierboven gemonteerde terugkoppelingscircuit op de inverterende ingang (−) en de uitgang (VO) van de operationele versterker.</li>
	<li>Verbind de twee polen van de weerstand van de druksensor (RS) met de inverterende ingang (−) van de versterker en met −VS.</li>
	<li>Verbind de niet-inverterende ingang (+) van de operationele versterker met aarde.</li>
	<li>Verbind de uitgang (VO) van de operationele versterker met de ingangsterminal A0 van de microcontrollerprintplaat.</li>
	<li>Sluit de VDD - en VSS-terminals van de versterker aan op een voeding; Pas 5 V op VDD toe en verbind VSS met aarde. OPMERKING: De spanningsinstellingen voor deze versterker volgen de methode die is voorgesteld in het datasheet dat bij de krachtsensor wordt geleverd, om de uitgangsspanning te beperken tot 0-5 V. Figuur 3 toont het equivalente circuit van de krachtsensor en het inversieversterkercircuit. Wanneer een statische externe belasting wordt uitgeoefend, verandert de sensorweerstand (RS) en stroomt er een sensorstroom (iS) volgens de verhouding van de voedingsspanning VS (de referentiespanning voor de sensor) tot RS. Dit is gelijkwaardig aan de uitgangsstroom (iO) die wordt gedefinieerd door de verhouding van de uitgangsspanning (VO) tot de terugkoppelweerstand (RF). Door de stroomwet van Kirchhoff toe te passen bij knoop a in Figuur 3 levert Vergelijking (1) op. 
	<img alt="Vergelijking 1" src="/files/ftp_upload/69680/69680eq1.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1783400419000" data-alt="Equation 1">(1) en VO wordt gedefinieerd door Vergelijking (2) onder de zeer laagfrequente externe belasting (ω ≅ 0). 
	<img alt="Vergelijking 2" src="/files/ftp_upload/69680/69680eq2.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1783400419000" data-alt="Equation 2">(2)</li>
</ol>
3. Monstervoorbereiding (PDMS) en laden
<ol>
	<li>Controleer de ASTM D575-91 standaardspecificaties voor het compressietestmonster. OPMERKING: Figuur 4A toont twee 3D-geprinte cilindrische mallen, die in een schone staat zijn voorbereid vóór het gieten van PDMS. De ene mal is ontworpen als cilindrische vorm identiek aan het standaardmonster (diameter 28,6 mm ± 0,1 mm, hoogte 12,5 mm ± 0,5 mm), en de andere is een verkleinde versie die ongeveer een derde van die grootte heeft om te passen bij het effectieve detectiegebied van de krachtsensor (diameter 9,53 mm).</li>
	<li>Gebruik PDMS als testmateriaal en meng het basispolymeer met het uithardingsmiddel in een massaverhouding van 10:1.</li>
	<li>Na grondig roeren ontgassen het mengsel op kamertemperatuur (25 °C) en 60 kPa (meter) gedurende 30 minuten met een vacuümdesiccator om luchtbellen te verwijderen.</li>
	<li>Injecteer 8 ml van het mengsel in elk van de twee voorbereide 3D-geprinte mallen met behulp van een wegwerpspuit om de monsters te vormen.</li>
	<li>Hard alle monsters uit bij kamertemperatuur gedurende 24 uur zonder extra thermische behandeling. OPMERKING: Figuur 4B toont de gefabriceerde PDMS-monsters, en drie monsters van elke grootte zijn onder identieke omstandigheden bereid om vergelijking tussen de standaard- en verkleinde monsters mogelijk te maken. Figuur 4C toont het PDMS-monster dat op de krachtsensor is geplaatst in de compressietestopstelling. Het monster was gecentreerd op het cirkelvormige sensorgebied waarbij het onderste oppervlak volledig contact maakte met het actieve gebied van de krachtsensor.</li>
	<li>Lijn het bewegende deel loodrecht op de sensor uit en gecentreerd over het monster om een normale drukbelasting toe te passen.</li>
</ol>
4. RF-kalibratie
OPMERKING: RF is een belangrijke factor bij het bepalen van de uitgangsspanning in het inverterversterkende circuit, dus het aanpassen van de R-F-waarde is cruciaal om de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de MS te waarborgen.
<ol>
	<li>Bevestig de krachtsensor aan het montagegebied van het monster van de MTS (100 N load cell) en stel de experimentele belastingslimiet in op 4,4 N.</li>
	<li>Met behulp van de MTS voert u compressietests uit onder verschillende RF-omstandigheden en registreert u de kracht-tijdgegevens van de krachtsensor minstens drie keer.</li>
	<li>Vergelijk de kracht-tijdgegevens verkregen van de krachtsensor met de MTS-meetgegevens om de fout te berekenen.</li>
	<li>Bepaal de RF-waarde die de kleinste fout oplevert op basis van de kalibratieresultaten. OPMERKING: Het maximale meetbereik van de krachtsensor is 4,4 N. Belastingen die deze waarde overschrijden veroorzaken uitgangsaturatie, dus voorzichtigheid is vereist bij het instellen van de experimentele voorwaarden. Het aanpassen van de RF-waarde optimaliseert de versterking van het circuit om overeen te komen met de MTS-gegevens, en dit is een belangrijke stap om de algehele meetnauwkeurigheid van het systeem te waarborgen.</li>
</ol>
5. Validatie van verticale verplaatsing
<ol>
	<li>Voor verplaatsingsvalidatie bevestigt u een microscoopglaasje met een aluminium reflector aan de bovenkant van het z-trap bewegend deel.</li>
	<li>Zet de laserverplaatsingssensor aan.</li>
	<li>Controleer of het signaal van het lasersensorsignaal stabiel is. OPMERKING: Controleer of de laser-emissie-LED op de sensor groen is. Als het oranje is, reflecteert de aluminium reflecterende laag mogelijk niet goed, of kan het meetbereik (&lt;1 mm) zijn overschreden, dus zijn aanpassingen nodig.</li>
	<li>Gebruik de motorcontroller om de aandrijfsnelheid zo in te stellen dat het bewegende deel beweegt met een streefsnelheid van 1 μm/s. Pas de instellingen als volgt toe:<ol>
		<li>Start de motorbesturingssoftware.</li>
		<li>Druk op Home Search om homing (kalibratie) uit te voeren.</li>
		<li>Om de schijfsnelheid in te stellen, ga je naar Parameter/Modus &lt; Parameter &lt; Drive-snelheid, voer je elke waarde in (5, 10 en 100) en sluit je vervolgens het dialoogvenster.</li>
		<li>Om elke snelheidsinstelling toe te passen, kies je Speed Select en selecteer je elk van 5, 10 en 100.</li>
		<li>Om de gewenste reisafstand in te stellen, voer je een Preset-waarde van 27.320 punten in en druk je op de + (start)-knop. OPMERKING: Bij een vooraf ingestelde waarde van 27.320 punten, aangezien 1 punt overeenkomt met 0,0366 μm, daalt het bewegende deel met een totaal van 1000 μm. De motorbesturingssoftware wordt consequent gebruikt voor het bedienen van de motorcontroller tijdens compressietesten.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Terwijl het bewegende deel langs de z-as beweegt, registreer je de verplaatsingsgegevens van de ingebouwde lineaire actuator via de motorbesturingssoftware en registreer je de laserverplaatsingsgegevens via de lasermeetsoftware.<ol>
		<li>Start de laserverplaatsingsmeetsoftware.</li>
		<li>Voor de bedieningsinstellingen selecteer je de instelling Opstartconfiguratie &lt; Lees de controllerinstellingen en druk op OK.</li>
		<li>Stel de bemonsteringstijd in onder Algemene instellingen &lt; Bemonstering op 100 μs (Bemonsteringscyclus: 100), sla de instellingen op en stuur ze naar de controller.</li>
		<li>Om de laserverplaatsing te monitoren, ga naar Bekijk Meetwaarde &lt; Start meetwaardeverwerving en bekijk de verplaatsingsgegevens. OPMERKING: De bemonsteringstijd is ingesteld op 10 ms (100 μs × 100 cycli) om de laserverplaatsingsgegevens met voldoende temporele resolutie te verkrijgen en om signaalruis te minimaliseren voor stabiele metingen.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Vergelijk de geregistreerde verplaatsingsgegevens van de twee bronnen om de verplaatsingsfout te evalueren en bevestig dat de verplaatsingswaarden overeenkomen bij elke snelheidsinstelling (5, 10 en 100). Dit zorgt voor de betrouwbaarheid en herhaalbaarheid van verplaatsingsmetingen onder de doelsnelheidsomstandigheden.</li>
</ol>
6. Mechanische eigenschapsevaluatie van de verkleinde steekproef
<ol>
	<li>Bevestig de krachtsensor aan de bovenkant van het blok met dubbelzijdig tape, gebruik vervolgens de seriële monitor van de microcontrollerboardsoftware om ervoor te zorgen dat de initiële belasting 0 leest en voer indien nodig kalibratie uit.<ol>
		<li>Open en start de software van de microcontrollerbord.</li>
		<li>Om de bordverbinding en poort te configureren, ga je naar Selecteer Overig Bord en Poort &lt; BORDEN &lt; Zoekbord, selecteer Arduino Uno en druk op OK.</li>
		<li>Voer de besturingscode van het microcontrollerbord in en klik op Verify, daarna op Upload.</li>
		<li>Om de belastingmetingen te controleren, ga naar Tools &lt; Seriële Monitor. OPMERKING: De microcontroller-board besturingscode wordt verstrekt in Supplementair Bestand 1.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Plaats het monster stabiel in het midden van het effectieve detectiegebied van de krachtsensor. OPMERKING: Als het monster niet centraal staat ten opzichte van het actieve gebied van de sensor, wordt de belasting asymmetrisch toegepast, wat leidt tot grote meetfouten.</li>
	<li>Gebruik de motorcontroller om homing (nul aanpassing) uit te voeren en stel de aandrijfsnelheid in op de eerder gevalideerde waarde.</li>
	<li>Drijf het bewegende deel van de z-trap axial (naar beneden) om in contact te komen met het monster en zo een belasting op het monster uit te oefenen.</li>
	<li>Meet de kracht die in realtime door de krachtsensor eronder naar het monster wordt overgedragen.</li>
	<li>Stuur de krachtverplaatsingsgegevens naar de laptop via het inverterende versterkercircuit dat is aangesloten op de microcontrollerprintplaat, en registreer de kracht en verplaatsing gelijktijdig met seriële communicatiesoftware.<ol>
		<li>Start de seriële communicatiesoftware.</li>
		<li>Verbind met de microcontrollerbordsoftware voor het registreren van krachtgegevens: ga naar Verbinding &lt; Opties &lt; Seriële Poortopties &lt; Poort, selecteer de juiste poort en druk op OK.</li>
		<li>Verbind met de motorbesturingssoftware voor het registreren van verplaatsingsgegevens: ga naar Verbinding &lt; Opties &lt; Seriële Poort &lt; Poort, selecteer de juiste poort en druk op OK.</li>
		<li>Om realtime datatransmissie te starten, ga je naar Connect &lt; Connection &lt; File Capture &lt; Start.</li>
		<li>Om de gegevens te stoppen en op te slaan, ga je naar Verbinding &lt; Bestandsopname &lt; Stop en Opslaan.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zet de verplaatsingsgegevens om in rek door de verandering in lengte (ΔL) te delen door de beginlengte van het monster (L₀), d.w.z. rek = ΔL/L₀.</li>
	<li>Tegelijkertijd zet je de geregistreerde krachtgegevens om in spanning door de kracht (F) te delen door de dwarsdoorsnede (A) van het monster, d.w.z. spanning = F/A.</li>
	<li>Figuur 7 toont de spanning-rekcurves van de verkleinde PDMS-monsters. Met behulp van grafiekanalysesoftware bereken je de helling in het initiële klein-rekgebied om de drukmodulus te bepalen. OPMERKING: Om consistentie en betrouwbaarheid van de data te waarborgen, voer alle compressietests minstens drie keer uit onder identieke omstandigheden. In deze studie was de compressieve modulus van PDMS verkregen uit drie herhaalde metingen 1,39 MPa ± 3,7%.</li>
</ol>

<ol><li>Iannacci, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+of+MEMS%3A+A+perspective+on+failure+mechanisms%2C+improvement+solutions+and+best+practices+at+development+level%5BTitle%5D)+AND+%22Displays%22%5BJournal%5D)">Reliability of MEMS: A perspective on failure mechanisms, improvement solutions and best practices at development level.</a> Displays. 37, 62-71 (2015).</li>
<li>Yamazu, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+property+measurement+of+micro%2Fnanoscale+materials+for+MEMS%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22IEEJ+Trans+Electr+Electron+Eng%22%5BJournal%5D)">Mechanical property measurement of micro/nanoscale materials for MEMS: A review.</a> IEEJ Trans Electr Electron Eng. 18, 308-324 (2022).</li>
<li>Lodh, A., Keller, C., Castelluccio, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+mechanical+testing+of+mesoscale+specimens%5BTitle%5D)+AND+%22JOM%22%5BJournal%5D)">Fabrication and mechanical testing of mesoscale specimens.</a> JOM. 75, 2473-2479 (2023).</li>
<li>Haque, M. A., Saif, M. T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+MEMS-based+microscale+and+nanoscale+tensile+and+bending+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Mech%22%5BJournal%5D)">A review of MEMS-based microscale and nanoscale tensile and bending testing.</a> Exp Mech. 43, 248-255 (2003).</li>
<li>Pantano, M. F., Espinosa, H. D., Pagnotta, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+characterization+of+materials+at+small+length+scales%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mech+Sci+Technol%22%5BJournal%5D)">Mechanical characterization of materials at small length scales.</a> J Mech Sci Technol. 26, 545-561 (2012).</li>
<li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scalable+and+high-throughput+production+of+an+injectable+PRP%2Fcell-laden+microcarrier%2Fhydrogel+composite+system+for+hair+follicle+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nanobiotechnol%22%5BJournal%5D)">Scalable and high-throughput production of an injectable PRP/cell-laden microcarrier/hydrogel composite system for hair follicle tissue engineering.</a> J Nanobiotechnol. 20 (1), 465(2022).</li>
<li>Rzepiejewska-Małyska, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+mechanical+observations+during+nanoindentation+inside+a+high-resolution+scanning+electron+microscope%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Res%22%5BJournal%5D)">In situ mechanical observations during nanoindentation inside a high-resolution scanning electron microscope.</a> J Mater Res. 23 (7), 1973-1979 (2008).</li>
<li>Cruz, D. J., Duarte, P., Alves, L. M., Martins, P. A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+miniaturized+device+coupled+with+digital+image+correlation+for+mechanical+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Micromachines%22%5BJournal%5D)">A miniaturized device coupled with digital image correlation for mechanical testing.</a> Micromachines. 13 (11), 2027(2027).</li>
<li>Lamba, M., Chaudhary, H., Singh, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analytical+study+of+MEMS%2FNEMS+force+sensor+for+microbotics+applications%5BTitle%5D)+AND+%22IOP+Conf+Ser+Mater+Sci+Eng%22%5BJournal%5D)">Analytical study of MEMS/NEMS force sensor for microbotics applications.</a> IOP Conf Ser Mater Sci Eng. 594, 012021(2019).</li>
<li>Cruz, D. J., Duarte, P., Alves, L. M., Martins, P. A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+miniaturized+device+coupled+with+digital+image+correlation+for+mechanical+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Micromachines%22%5BJournal%5D)">A miniaturized device coupled with digital image correlation for mechanical testing.</a> Micromachines. 13 (11), 2027(2022).</li>
<li>Liu, M., Sun, J., Sun, Y., Bock, C., Chen, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thickness-dependent+mechanical+properties+of+polydimethylsiloxane+membranes%5BTitle%5D)+AND+%22J+Micromech+Microeng%22%5BJournal%5D)">Thickness-dependent mechanical properties of polydimethylsiloxane membranes.</a> J Micromech Microeng. 19 (3), 035028(2009).</li>
<li>Liu, M., Sun, J., Chen, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influences+of+heating+temperature+on+mechanical+properties+of+polydimethylsiloxane%5BTitle%5D)+AND+%22Sens+Actuators+A+Phys%22%5BJournal%5D)">Influences of heating temperature on mechanical properties of polydimethylsiloxane.</a> Sens Actuators A Phys. 151, 42-45 (2009).</li>
<li>ASTM International. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22ASTM+D575-91%2C+Standard+Test+Methods+for+Rubber+Properties+in+Compression%22">ASTM D575-91, Standard Test Methods for Rubber Properties in Compression</a>. , ASTM International. West Conshohocken, PA. (2018).</li>
<li>Zhang, S., Ge, C., Liu, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+characterization+of+the+stress-strain+behavior+of+the+polydimethylsiloxane+%28PDMS%29+substrate+of+wearable+strain+sensors+under+uniaxial+loading+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Sens+Actuators+A+Phys%22%5BJournal%5D)">Mechanical characterization of the stress-strain behavior of the polydimethylsiloxane (PDMS) substrate of wearable strain sensors under uniaxial loading conditions.</a> Sens Actuators A Phys. 341, 113580(2022).</li>
<li>Pakawan, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compressive+behaviors+of+micropillar+sheets+made+of+PDMS+material+using+the+finite+element+method%5BTitle%5D)+AND+%22Eng+J%22%5BJournal%5D)">Compressive behaviors of micropillar sheets made of PDMS material using the finite element method.</a> Eng J. 24, 73-84 (2020).</li>
<li>Johnston, I. D., McCluskey, D. K., Tan, C. K. L., Tracey, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+characterization+of+bulk+Sylgard+184+for+microfluidics+and+microengineering%5BTitle%5D)+AND+%22J+Micromech+Microeng%22%5BJournal%5D)">Mechanical characterization of bulk Sylgard 184 for microfluidics and microengineering.</a> J Micromech Microeng. 24, 035017(2014).</li>
<li>Ruybalid, A., van der Sluis, O., Geers, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+in-situ%2C+micro-mechanical+setup+with+accurate%2C+tri-axial%2C+piezoelectric+force+sensing+and+positioning%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Mech%22%5BJournal%5D)">An in-situ, micro-mechanical setup with accurate, tri-axial, piezoelectric force sensing and positioning.</a> Exp Mech. 60, 713-725 (2020).</li>
<li>Mehdizadeh, E., Guo, X., Pourkamali, S., Hajjam, A., Rahafrooz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nano-precision+force+and+displacement+measurements+using+MEMS+resonant+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+IEEE+Sens%22%5BJournal%5D)">Nano-precision force and displacement measurements using MEMS resonant structures.</a> Proc IEEE Sens. 1, 1-4 (2013).</li>
<li>Liu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small-strain+folding+of+semi-rigid+elastomer+derives+high-performance+3D-printable+soft+origami+actuators%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Eng+J%22%5BJournal%5D)">Small-strain folding of semi-rigid elastomer derives high-performance 3D-printable soft origami actuators.</a> Chem Eng J. 489, 151462(2024).</li>
<li>Singh, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioinspired+soft+machines%3A+Engineering+nature%27s+grace+into+future+innovations%5BTitle%5D)+AND+%22J+Funct+Biomater%22%5BJournal%5D)">Bioinspired soft machines: Engineering nature's grace into future innovations.</a> J Funct Biomater. 16, 158(2025).</li>
<li>Nandy, K., Collinson, D. W., Scheftic, C. M., Brinson, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Open-source+micro-tensile+testers+via+additive+manufacturing+for+the+mechanical+characterization+of+thin+films+and+papers%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Open-source micro-tensile testers via additive manufacturing for the mechanical characterization of thin films and papers.</a> PLoS One. 13 (5), e0197999(2018).</li>
<li>Gianola, D. S., Hintsala, E. D., Uchic, M. D., Wheeler, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+and+opportunities+in+high-throughput+small-scale+mechanical+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Solid+State+Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Advances and opportunities in high-throughput small-scale mechanical testing.</a> Curr Opin Solid State Mater Sci. 27, 101090(2023).</li>
<li>Hartansky, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+MEMS+force+sensor+via+the+electromagnetic+principle%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors%22%5BJournal%5D)">Towards a MEMS force sensor via the electromagnetic principle.</a> Sensors. 23 (3), 1241(2023).</li>
<li>Navindaran, K., Kang, J. S., Moon, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Techniques+for+characterizing+mechanical+properties+of+soft+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mech+Behav+Biomed+Mater%22%5BJournal%5D)">Techniques for characterizing mechanical properties of soft tissues.</a> J Mech Behav Biomed Mater. 138, 105575(2023).</li>
<li>Chavan, R., Kamble, N., Kuthe, C., Sarnobat, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+mechanical+behavior+and+characterization+of+soft+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Eng+Comput+Biol%22%5BJournal%5D)">On mechanical behavior and characterization of soft tissues.</a> Biomed Eng Comput Biol. 15, 11795972241294115(2024).</li>
<li>Babapour, F., Faraji Rad, Z., Ganji, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanics+of+dissolving+microneedles+insertion+into+the+skin%3A+Finite+element+and+experimental+analyses%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Polym+Sci%22%5BJournal%5D)">Mechanics of dissolving microneedles insertion into the skin: Finite element and experimental analyses.</a> J Appl Polym Sci. 141, e55973(2024).</li>
</ol>

```html
<table><tbody><tr><td>3D printer</td><td>Stratasys</td><td>Objet30 Prime</td><td>Fabricage van twee typen PDMS-vormen</td></tr><tr><td>Aluminium</td><td>Ningbo Favorld Commodity</td><td>Coating Silicone Oil Foil(Non-stick foil 01)</td><td>Vorming van laserreflector voor verticale verplaatsingsmeting</td></tr><tr><td>Breadboard</td><td>E-CALL</td><td>EIC-108J</td><td>Voor experimentele circuitconfiguratie</td></tr><tr><td>Capacitor(CF)</td><td>Knowles / Cornell Dubilier (CDE)</td><td>CD15ED470GO3F</td><td>Ruisberging en stabilisatie van versterkingscircuit</td></tr><tr><td>Digitaal microscoop</td><td>Hirox</td><td>KH-7700</td><td>Observatie van monstersvorm en dimensionale verificatie</td></tr><tr><td>Krachtsensor</td><td>Tekscan</td><td>FlexiForce A301-1</td><td>Belastingsmeting, resolutie en lineariteit zijn belangrijk</td></tr><tr><td>Grafiekanalysesoftware</td><td>OriginLab</td><td>OriginPro 2024</td><td>Grafiekanalyse</td></tr><tr><td>Laptop</td><td>elke</td><td>elke</td><td>Kernelement voor softwarebesturing</td></tr><tr><td>Laserverplaatsingsmeetsoftware</td><td>Keyence Corporation</td><td>LK-Navigator 1.52</td><td>Software voor verticale verplaatsingsmeting</td></tr><tr><td>Laserverplaatsingsmeter</td><td>Keyence Corporation</td><td>LK-G10</td><td>Apparatuur voor verticale verplaatsingsmeting</td></tr><tr><td>Microcontrollerbord</td><td>Arduino</td><td>A000067</td><td>Hoofdbesturingseenheid voor het hele systeemsignaal, inclusief Arduino/STM-gebaseerde borden</td></tr><tr><td>Microcontrollerbordsoftware</td><td>Arduino</td><td>Arduino IDE 2.3.3</td><td>Besturingssoftware voor het hele systeemsignaal</td></tr><tr><td>Microscoopglas</td><td>LK LAB KOREA</td><td>M08-660-147</td><td>Laserreflector voor verticale verplaatsingsmeting</td></tr><tr><td>Motorbesturingssoftware</td><td>NOVA Electronics</td><td>MR220A 1.0.3</td><td>Besturingssoftware voor lineaire actuator</td></tr><tr><td>Motorcontroller</td><td>Sciencetown</td><td>STM-1-USB</td><td>Besturing van Z-fase lineaire actuator</td></tr><tr><td>MTS</td><td>Lloyd Instruments</td><td>01/2962</td><td>Commerciële trek-/compressietester, referentieapparatuur voor meetresultaten</td></tr><tr><td>Operationele versterker</td><td>Microchip Technology</td><td>OPA404KP</td><td>Versterking van krachtsensor signaal, belangrijke circuitcomponent</td></tr><tr><td>PDMS</td><td>Dow Corning</td><td>4019862</td><td>Materiaal voor monstersfabricage</td></tr><tr><td>Seriele communicatiesoftware</td><td>Roger Meier</td><td>CoolTerm 2.3.0</td><td>Seriele communicatie van kracht&ndash;verplaatsingsgegevens</td></tr><tr><td>Vakuumdesiccator</td><td>iNexus</td><td>IN-VS</td><td>Gebruikt voor het verwijderen van luchtbellen tijdens PDMS-fabricage</td></tr><tr><td>Variabele terugkoppelingsweerstand(RF)</td><td>BI Technologies / TT Electronics</td><td>P160KN-0QD15B10K</td><td>Gainaanpassing van operationele versterker, belangrijk voor sensorkalibratie</td></tr><tr><td>Z-fase</td><td>Sciencetown</td><td>SMX-8060-X</td><td>Aandrijfeenheid voor verplaatsingsapplicatie en compressietesten, kern voor nauwkeurige verticale besturing</td></tr></tbody></table>
```

meting van de compressieve spanning-rekrespons bij kleine rekken

Measurement of Compressive Stress-Strain Response at Small-Strains

Deze studie implementeerde met succes een krachtsensor-gebaseerd compressietestapparaat, geschikt voor gebruik in kleinschalige laboratoria, dat hoge meetnauwkeurigheid en reproduceerbaarheid biedt. Dit apparaat is ontwikkeld om de hoge kosten en grote omvang van conventionele commerciële apparatuur en de inefficiënties bij het meten van vervormingen met kleine rek te overwinnen.
Figuur 5 toont de optimalisatieresultaten voor de R-F-waarde, die de belan...

Meting van de compressieve spanning-rekrespons bij kleine rekken

This study developed a measurement method capable of precisely evaluating the mechanical behavior of materials and microdevices in the small-strain ...

measurement-of-compressive-stress-strain-response-at-small-strains

Research

JoVE Journal

Engineering

Techniek

We beschrijven het gebruik van digitale beeldcorrelatie om het lokale oppervlaktespanningsveld op vasculaire weefselmonsters te karakteriseren die zijn onderworpen aan uniaxiale trektesten. Deze metingen vergemakkelijken een nauwkeurige kwantificering van het mechanische antwoord van het monster en de generatie van constitutieve spanning-deformatierelaties.

Met behulp van Digital Image Correlation Local Spanningen op vaatweefsel Monsters karakteriseren

Hier wordt een monstername moiré-techniek met 2-pixel- en multi-pixel bemonsteringsmethoden voor nauwkeurige strainverdelingsmetingen op de micro / nano-schaal weergegeven.

Micro / Nano-schaal Distributiemeting van Steekproef Moiré Fringes

Microstructurally kleine vermoeidheid spleet groei gedrag wordt onderzocht met behulp van een nieuwe methodologische benadering combineren spleet groei meting en stam-veld analyse te onthullen het veld Cumulatieve vervorming op niveau van de sub graan.

Full-veld stam metingen voor Microstructurally kleine vermoeidheid kraken Propagation digitaal beeld correlatie methode

Dit werk presenteert een stam meetsensor bestaande uit een versterkingmechanisme en een polydimethylsiloxane microscoop vervaardigd met behulp van een verbeterde 3D-printer.

Productie van een stammeetapparaat met een verbeterde 3D-printer

Dit artikel beschrijft een open-source digitaal beeldcorrelatiealgoritme voor het meten van lokale 2D-weefselspanningen in peesexplantaten. De nauwkeurigheid van de techniek is gevalideerd met behulp van meerdere technieken en is beschikbaar voor openbaar gebruik.

Het meten van lokale weefselspanningen in pezen via open-source digitale beeldcorrelatie

Dit artikel demonstreert de experimentele procedure voor het meten van eindbezinksnelheden van bolvormige deeltjes in op oppervlakteactieve stoffen gebaseerde afschuifverdunnende visco-elastische vloeistoffen. Vloeistoffen over een breed scala aan reologische eigenschappen worden voorbereid en bezinksnelheden worden gemeten voor een reeks deeltjesgroottes in niet-gebonden vloeistoffen en vloeistoffen tussen parallelle wanden.

Experimentele meting van de bezinksnelheid van bolvormige deeltjes in ongeconfinieerde en beperkte op oppervlakteactieve stoffen gebaseerde afschuifverdunning visco-elastische vloeistoffen

Experimentele methoden voor het onderzoeken van koelprocessen in de vaste staat en het karakteriseren van elastocalorische materiaaleigenschappen van Shape Memory Alloys (SMA) worden gepresenteerd. Er is een op maat gebouwde testopstelling ontworpen voor het controleren en uitgebreid bewaken van elastocalorische koelprocessen. Bovendien biedt het een validatieplatform voor thermomechanisch gekoppelde modelleringsbenaderingen.

Experimentele methoden voor Onderzoek van Shape geheugen gebaseerd Elastocaloric Cooling Processen en Model Validation

Een protocol voor het lanceren en stabiel vasthouden van geselecteerde diëlektrische microdeeltjes in de lucht wordt gepresenteerd.

Optische val Laden van diëlektrische micropartikels in Air

Er wordt een protocol gepresenteerd voor het meten van de uitgassingsnelheden van waterstof uit gewone stalen vacuümkamers met behulp van de methode van de stijgingsnelheid van de druk.

Meting van Outgassing tarieven van Steels

Geoptimaliseerde bemonsteringsprotocollen en de ontwikkeling van nieuwe doekmaterialen kunnen worden vergemakkelijkt door gestandaardiseerde metingen van de opvangefficiëntie uit doekbemonstering. Onze aanpak voor het bemonsteren van sporenexplosieven maakt gebruik van een geautomatiseerd apparaat om snelheid, kracht en afstand tijdens het doekbemonsteren te regelen, gevolgd door extractie van de verzamelde explosieven.

Gestandaardiseerde methode voor het meten verzamelefficiëntie van Veeg bemonsterde Trace explosieven

Leer een kosteneffectieve compressietestmethode voor kleine rekken bij polymeren en microstructuren. Dit protocol biedt nauwkeurige mechanische karakterisering met kalibratie en ruisreductie voor betrouwbare resultaten.

Meting van de compressieve spanning-rekrespons bij kleine rekken

Meer video's verkennen