Name: Küçük Deformasyonlarda Sıkıştırıcı Gerilme-Deformasyon Yanıtının Ölçümü (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-12-05T14:40:00.000+00:00
Duration: 2 min 58 s
Description: Öğrenin küçük deformasyonlarda sıkıştırma testi yöntemini ve polimer bazlı malzemelerin mekanik özelliklerini düşük maliyetli cihazla nasıl ölçebileceğinizi. Bu protokol araştırmacılara güvenilir sonuçlar sunar.

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

Kullanılan tüketim malzemeleri, ekipman ve yazılımlar Malzeme Tablosu'nda listelenmiştir.
1. Ölçüm sistemi kurulumu
NOT: Şekil 1 , sıkıştırma testi için kullanılan MS'yi göstermektedir. z-aşaması, motor kontrolörü tarafından kontrol edilen lineer bir aktüatörden, z-ekseni boyunca gerçek hareketi sağlayan hareketli bir parçadan ve destekleyici sabit bir parçadan oluşur. Sistem ayrıca bir mikrokontrolör kartı, bir operasyonel amplifikatör devresi, bir bloka bağlı bir kuvvet sensörü ve bir dizüstü bilgisayarı içerir.
<ol>
	<li>Hareket eden parçayı, motor kontrolörü kullanarak z-ekseni boyunca ayarlanmış hızda sürükleyerek numuneye sıkıştırıcı yük uygulayın.</li>
	<li>Yükü sert metal bir blokun üzerine monte edilmiş bir kuvvet sensörü kullanarak ölçün. Toplanan sinyal, ters bir amplifikatör devresinden geçer, mikrokontrolör kartı tarafından dijital sinyale dönüştürülür ve ardından mikrokontrolör kartı yazılımına iletilir.</li>
	<li>Z-aşamasının dikey yer değiştirmesini doğrulamak için Şekil 2'de gösterildiği gibi bir lazer yer değiştirme ölçeri kurun. Motor kontrolörden bir giriş sinyali gönderildikten sonra, z-aşaması hareketli parçanın dikey hareket etmesine izin verin; gömülü lineer aktüatörün gerçek zamanlı yer değiştirme verileri, seri iletişim yazılımı kullanılarak kaydedilir.</li>
	<li>Lazer yer değiştirme ölçüm yazılımını kullanarak yer değiştirme verilerini çıkarın ve doğrulama için karşılaştırın. NOT: Kuvvet yer değiştirme verileri, seri iletişim yazılımı kullanılarak eşzamanlı olarak kaydedilir ve böylece kuvvet-yer değiştirme eğrisi dizüstü bilgisayarda gerçek zamanlı olarak elde edilir.</li>
	<li>Dijital mikroskop kullanarak sıkıştırma sırasında numunenin deformasyonunu gözlemleyin ve kaydedin. NOT: Dijital mikroskop ve lazer yer değiştirme ölçer sırasıyla örnek gözlemi ve yer değiştirme doğrulaması için kullanılır.</li>
</ol>
2. Ölçüm devresi
NOT: Şekil 3, kuvvet sensörünün elektriksel eşdeğer devresi ve statik dış kuvvet nedeniyle basınç değişikliklerini voltaja dönüştüren ve güçlendiren ölçüm devresi bağlantılarını göstermektedir. Devre, kazanç kontrolü için değişken geri besleme direnci (RF), düşük frekans kesme ve gürültü giderimi için bir kondansatör (CF) ve bir operasyonel amplifikatordan oluşur. Burada, dış uygulanan kuvvetin büyüklüğüyle değişen kuvvet sensörünün direnci RS'dir ve sensör ile tüm devre için besleme voltajı VS'dir. Ters amplifikatör özellikleri göz önüne alındığında, V S negatif voltaj olarak uygulanarak çıkışın her zaman pozitif olmasını sağlar.
<ol>
	<li>Geri besleme devresini oluşturmak için paralel olarak değişken geri besleme direncini (RF) bir kondansatörle (CF) (düşük frekanslı kesme ve gürültü filtreleme için) bağlayın.</li>
	<li>Yukarıda monte edilen geri besleme devresinin iki terminalini, operasyonel amplifikatorun ters giriş (−) ve çıkışı (VO) ile bağlayın.</li>
	<li>Basınç sensörünün direncinin (RS) iki terminalini amplifikatorun ters girişine (−) ve −VS'ye bağlayın.</li>
	<li>Operasyonel amplifikatorun ters çevirmeyen girişini (+) toprağa bağlayın.</li>
	<li>Operasyonel amplifikatorun çıkışını (VO) mikrodenetleyici kartının giriş terminali A0'a bağlayın.</li>
	<li>Amplifikatörün VDD ve VSS terminallerini bir güç kaynağına bağlayın; 5 V'yi V DD'ye uygular ve VSS'yi toprağa bağla. NOT: Bu amplifikatörün gerilim ayarları, güç sensörüyle birlikte verilen veri sayfasında önerilen yöntemi takip eder ve çıkış voltajını 0-5 V aralığında sınırlandırır. Şekil 3, kuvvet sensörünün eşdeğer devresi ve ters çevirici amplifikatör devresini göstermektedir. Statik harici bir yük uygulandığında, sensör direnci (RS) değişir ve sensör akımı (iS), sensör için referans voltaj olan VS ile R S arasındaki orana göre akar. Bu, çıkış voltajının (VO) geri besleme direncine (RF) oranıyla tanımlanan çıkış akımına (iO) eşdeğerdir. Şekil 3'te Kirchhoff'un akım yasasını a düğümünde uygularsak, Denklem (1) elde edilir. 
	<img alt="Denklem 1" src="/files/ftp_upload/69680/69680eq1.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1783400419000" data-alt="Equation 1">(1) ve VO, çok düşük frekanslı dış yük (ω ≅ 0) altında Denklem (2) ile tanımlanır. 
	<img alt="Denklem 2" src="/files/ftp_upload/69680/69680eq2.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1783400419000" data-alt="Equation 2">(2)</li>
</ol>
3. Numune hazırlama (PDMS) ve yükleme
<ol>
	<li>Sıkıştırma testi örneği için ASTM D575-91 standart spesifikasyonlarını kontrol edin. NOT: Şekil 4A , PDMS dökümünden önce temiz bir durumda hazırlanmış iki 3D baskılı silindirik kalıp göstermektedir. Bir kalıp, standart örnekle aynı silindirik bir şekil olarak tasarlanmıştır (çapı 28,6 mm ± 0,1 mm, yüksekliği 12,5 mm ± 0,5 mm), diğeri ise kuvvet sensörünün etkili algılama alanına (çapı 9,53 mm) uyacak şekilde yaklaşık üçte biri boyutunda küçültülmüş bir versiyondur.</li>
	<li>Test malzemesi olarak PDMS kullanın ve baz polimeri kürleme ajanıyla 10:1 kütle oranında karıştırın.</li>
	<li>İyice karıştırdıktan sonra, oda sıcaklığında (25 °C) ve 60 kPa (gauge) sıcaklıkta hava kabarcıklarını çıkarmak için vakum kurutucu ile 30 dakika boyunca gazdan gazlayın.</li>
	<li>Hazırlanmış iki 3D baskılı kalıbın her birine 8 ml karışımı, örnekleri kalıplamak için tek kullanımlık bir şırınga kullanarak enjekte edin.</li>
	<li>Tüm örnekleri oda sıcaklığında 24 saat boyunca ek termal işlem olmadan kürleyin. NOT: Şekil 4B , üretilmiş PDMS örneklerini göstermekte olup, standart ve küçültülmüş örnekler arasında karşılaştırma sağlamak için her boyuttan üç numune aynı koşullar altında hazırlanmıştır. Şekil 4C , sıkıştırma testi kurulumunda kuvvet sensörüne yerleştirilen PDMS örneğini göstermektedir. Örnek, alt yüzeyi kuvvet sensörünün aktif alanına tam temas eden dairesel algılama bölgesine odaklanmıştı.</li>
	<li>Hareketli kısmı sensöre dik hizalayarak örnek üzerinde ortalanmış şekilde normal bir sıkıştırma yükü uygulayın.</li>
</ol>
4. RF kalibrasyonu
NOT: R F, ters amplifikatör devresinde çıkış voltajını belirlemede kilit bir faktördür, bu nedenle RF değerinin ayarlanması MS'nin doğruluk ve güvenilirliğini sağlamak için kritiktir.
<ol>
	<li>Kuvvet sensörünü MTS'nin örnek montaj alanına (100 N yük hücresi) takın ve deneysel yük sınırını 4,4 N'e ayarlayın.</li>
	<li>MTS kullanılarak, çeşitli R F koşullarında sıkıştırma testleri yapın ve kuvvet sensöründen gelen kuvvet-zaman verilerini en az üç kez kaydedin.</li>
	<li>Kuvvet sensöründen elde edilen kuvvet-zaman verilerini, hatayı hesaplamak için MTS ölçüm verileriyle karşılaştırın.</li>
	<li>Kalibrasyon sonuçlarına göre en küçük hatayı veren RF değerini belirleyin. NOT: Kuvvet sensörünün maksimum ölçüm aralığı 4.4 N'dir. Bu değeri aşan yükler çıkış doygunluğuna neden olur, bu nedenle deneysel koşullar ayarlanırken dikkatli olmak gerekir. RF değerinin ayarlanması, devrenin kazancını MTS verilerine uyduracak şekilde optimize eder ve bu, sistemin genel ölçüm doğruluğunu sağlamak için önemli bir adımdır.</li>
</ol>
5. Dikey yer değiştirme doğrulaması
<ol>
	<li>Yer değiştirme doğrulaması için, z-aşaması hareketli parçanın üstüne alüminyum reflektörlü bir mikroskop sürgü takın.</li>
	<li>Lazer yer değiştirme sensörünü açın.</li>
	<li>Lazer sensör sinyalinin stabil olduğundan emin olun. NOT: Sensördeki lazer emisyon LED'inin yeşil olup olmadığını kontrol edin. Eğer turuncu ise, alüminyum yansıtıcı tabaka düzgün yansıtmıyor olabilir veya ölçüm aralığı (&lt;1 mm) aşılmış olabilir, bu yüzden ayarlamalar gereklidir.</li>
	<li>Motor kontrolörü ile hareket eden parçanın hedef hızı 1 μm/s olarak hareket edecek şekilde sürüş hızını ayarlayın. Ayarları aşağıdaki şekilde uygulayın:<ol>
		<li>Motor kontrol yazılımını başlatın.</li>
		<li>Ev Arama (Arama Girişi) tuşuna basarak yönlendirme (kalibrasyon) gerçekleştirin.</li>
		<li>Sürücü hızını ayarlamak için Parametre/Mod &lt; Parametre &lt; Drive Speed'e gidin, her değeri (5, 10 ve 100) girin ve ardından diyalog kutusunu kapatın.</li>
		<li>Her hız ayarını uygulamak için Hız Seçimi'ni seçin ve her birini 5, 10 ve 100'den seçin.</li>
		<li>İstenilen seyahat mesafesini ayarlamak için, 27.320 puan olarak bir Ön Ayarlanmış değer girin ve + (başlat) düğmesine basın. NOT: 27.320 puan önceden belirlenmiş bir değerde, 1 nokta 0.0366 μm'ye karşılık geldiğinde, hareketli parça toplamda 1000 μm azalır. Motor kontrol yazılımı, sıkıştırma testleri sırasında motor kontrolörünün çalıştırılması için tutarlı şekilde kullanılır.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Hareket eden parça z ekseni boyunca hareket ederken, motor kontrol yazılımı aracılığıyla yerleşik doğrusal aktüatörden yer değiştirme verilerini kaydedin ve lazer ölçüm yazılımı aracılığıyla lazer yer değiştirme verilerini kaydedin.<ol>
		<li>Lazer yer değiştirme ölçüm yazılımını başlatın.</li>
		<li>Kontrol ayarları için Startup yapılandırma ayarını seçin &lt; Kontrolcü ayarlarını okumak ve OK basın.</li>
		<li>Örnekleme süresini Ortak ayarlar &lt; Örnekleme bölümünde 100 μs (Örnekleme döngüsü: 100) olarak ayarlayın, ardından ayarları kaydedip kontrolöre gönderin.</li>
		<li>Lazer yer değiştirmesini izlemek için Ölçüm Değerini Gör &lt; Ölçüm değeri edinimini başlat sayfasına gidin ve yer değiştirme verilerini gözlemleyin. NOT: Örnekleme süresi, lazer yer değiştirme verilerini yeterli zamansal çözünürlükle elde etmek ve kararlı ölçüm için sinyal gürültüsünü en aza indirmek amacıyla 10 ms (100 μs × 100 döngü) olarak ayarlanmıştır.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>İki kaynaktan kaydedilen yer değiştirme verilerini karşılaştırarak yer değiştirme hatasını değerlendirin ve her sürücü hızı ayarında (5, 10 ve 100) yer değiştirme değerlerinin eşleşip eşleşmediğini doğrulayın. Bu, hedef hız koşullarında yer değiştirme ölçümlerinin güvenilirliğini ve tekrarlanabilirliğini garanti eder.</li>
</ol>
6. Küçültülmüş örneklemin mekanik özellik değerlendirmesi
<ol>
	<li>Kuvvet sensörünü blokun üstüne çift taraflı bant ile takın, ardından mikrodenetleyici kartı yazılımının seri monitörünü kullanarak ilk yükün 0 olduğunu kontrol edin ve gerekirse kalibrasyon yapın.<ol>
		<li>Mikrodenetleyici kartı yazılımını açın ve başlatın.</li>
		<li>Kart bağlantısını ve portu yapılandırmak için Select Other Board ve Port &lt; BOARDS &lt; Search board'a gidin, Arduino Uno seçin ve OK'ye basın.</li>
		<li>Mikrodenetleyici kartı kontrol kodunu girin ve Verify'a tıklayın, ardından Upload'a tıklayın.</li>
		<li>Yük okumalarını kontrol etmek için Tools &lt; Serial Monitor bölümüne gidin. NOT: Mikrodenetleyici kartı kontrol kodu Ek Dosya 1'de sağlanmıştır.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Örneği, kuvvet sensörünün etkili algılama alanının merkezine sabit bir şekilde yerleştirin. NOT: Örnek sensörün aktif alanından merkez dışı konumlandırılırsa, yük asimetrik uygulanır ve bu da büyük ölçüm hatalarına yol açar.</li>
	<li>Motor kontrolcüsünü kullanarak homing (sıfır ayarı) gerçekleştirin ve sürücü hızını daha önce doğrulanmış değere ayarlayın.</li>
	<li>Z-aşamasının hareketli kısmını eksen olarak (aşağıya) yönlendirerek numuneye temas ettirin ve böylece bir yük uygulayın.</li>
	<li>Altına monte edilen kuvvet sensörü aracılığıyla numuneye iletilen kuvveti gerçek zamanlı olarak ölçin.</li>
	<li>Kuvvet-yer değiştirme verilerini, mikrokontrolör kartına bağlı ters amplifikator devresi üzerinden dizüstü bilgisayara iletin ve kuvvet ile yer değiştirmeyi seri iletişim yazılımı ile aynı anda kaydedin.<ol>
		<li>Seri iletişim yazılımını başlatın.</li>
		<li>Güç verisini kaydetmek için mikrokontrolcü kart yazılımına bağlanın: Bağlantı &lt; Seçenekleri &lt; Seri Port Seçenekleri &lt; Port'a gidin, uygun portu seçin ve OK'ye basın.</li>
		<li>Yer değiştirme verilerini kaydetmek için motor kontrol yazılımına bağlanın: Bağlantı &lt; Seçenekleri &lt; Seri Port Seçenekleri &lt; Port bölümlerine gidin, uygun portu seçin ve OK basın.</li>
		<li>Gerçek zamanlı veri iletimine başlamak için Connect &lt; Connection &lt; File Capture &lt; Start bölümlerine gidin.</li>
		<li>Durdurmak ve veriyi kaydetmek için Bağlantı &lt; Dosya Yakalama &lt; Durdur ve Kaydet.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Yer değiştirme verilerini, uzunluk değişimini (ΔL) örnekin başlangıç uzunluğuna (L₀) bölerek süýşüme dönüştürür; yani, deformasyon = ΔL/L₀.</li>
	<li>Aynı zamanda, kaydedilen kuvvet verilerini gerilmeye dönüştürerek kuvveti (F) örneklemin kesit alanına (A) bölür; yani stres = F/A.</li>
	<li>Şekil 7 , küçültülmüş PDMS örneklerinin gerilme-gerilme eğrilerini göstermektedir. Grafik analiz yazılımı kullanarak, başlangıçtaki küçük gerilme bölgesindeki eğimi hesaplayarak sıkıştırma modülünü belirleyin. NOT: Verinin tutarlılığını ve güvenilirliğini sağlamak için, tüm sıkıştırma testlerini en az üç kez aynı koşullarda gerçekleştirin. Bu çalışmada, üç tekrarlanan ölçümden elde edilen PDMS'nin sıkıştırıcı modülü %1,39 MPa ± %3,7'dir.</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>

<table><tbody><tr><td>3D yazıcı</td><td>Stratasys</td><td>Objet30 Prime</td><td>İki tip PDMS kalıp üretimi</td></tr><tr><td>Alüminyum</td><td>Ningbo Favorld Emtiası</td><td>Kaplama Silikon Yağ Folyosu (Yapışmaz folyo 01)</td><td>Dikey yer değiştirme ölçümü için lazer reflektörünün oluşumu</td></tr><tr><td>Breadboard</td><td>E-CALL</td><td>EIC-108J</td><td>Deneysel devre konfigürasyonu için</td></tr><tr><td>Capactior(CF)</td><td>Knowles / Cornell Dubilier (CDE)</td><td>CD15ED470GO3F</td><td>Gürültü filtreleme ve amplifikasyon devresinin stabilizasyonu</td></tr><tr><td>Dijital mikroskop</td><td>Hirox</td><td>KH-7700</td><td>Örnek şeklinin gözlemlenmesi ve boyutsal doğrulama</td></tr><tr><td>Kuvvet sensörü</td><td>Tekscan</td><td>FlexiForce A301-1</td><td>Yük ölçümü, çözünürlük ve doğrusal yapı önemlidir</td></tr><tr><td>Grafik analiz yazılımı</td><td>OriginLab</td><td>OriginPro 2024</td><td>Grafik analizi</td></tr><tr><td>Dizüstü bilgisayar</td><td>herhangi bir</td><td>herhangi bir</td><td>Yazılım kontrolü için temel unsur</td></tr><tr><td>Lazer yer değiştirme ölçüm yazılımı</td><td>Keyence Şirketi</td><td>LK-Navigator 1.52</td><td>Dikey yer değiştirme ölçüm yazılımı</td></tr><tr><td>Lazer yer değiştirme ölçer</td><td>Keyence Şirketi</td><td>LK-G10</td><td>Dikey yer değiştirme ölçüm ekipmanı</td></tr><tr><td>Mikro kontrolör kartı</td><td>Arduino</td><td>A000067</td><td>Arduino/STM tabanlı kartlar dahil olmak üzere tüm sistem sinyalinin ana kontrol ünitesi</td></tr><tr><td>Mikrokontrolör kartı yazılımı</td><td>Arduino</td><td>Arduino IDE 2.3.3</td><td>Tüm sistem sinyal kontrol yazılımı</td></tr><tr><td>Mikroskop slaytı</td><td>LK LAB KORE</td><td>M08-660-147</td><td>Dikey yer değiştirme ölçümü için lazer reflektör</td></tr><tr><td>Motor kontrol yazılımı</td><td>NOVA Elektronik</td><td>MR220A 1.0.3</td><td>Doğrusal aktüatör kontrol yazılımı</td></tr><tr><td>Motor kontrolörü</td><td>Sciencetown</td><td>STM-1-USB</td><td>Z-aşamalı lineer aktüatör sürücü kontrolü</td></tr><tr><td>MTS</td><td>Lloyd Instruments</td><td>01/2962</td><td>Ticari çekme/sıkıştırma test cihazı, ölçüm sonuçları için referans ekipman</td></tr><tr><td>Operasyonel amplifikatör</td><td>Mikroçip Teknolojisi</td><td>OPA404KP</td><td>Kuvvet sensörü sinyalinin güçlendirilmesi, anahtar devre bileşeni</td></tr><tr><td>PDMS</td><td>Dow Corning</td><td>4019862</td><td>Numune üretimi için malzeme</td></tr><tr><td>Seri iletişim yazılımı</td><td>Roger Meier</td><td>CoolTerm 2.3.0</td><td>Force&ndash'ın seri iletişimi; Yer değiştirme verileri</td></tr><tr><td>Vakum kurutucu&nbsp;</td><td>iNexus</td><td>IN-VS</td><td>PDMS üretimi sırasında baloncuk çıkarma için kullanılır</td></tr><tr><td>Değişken geri besleme direnci(RF)</td><td>BI Teknolojileri / TT Elektronik</td><td>P160KN-0QD15B10K</td><td>Operasyonel amplifikatör kazanç ayarı, sensör kalibrasyonu için anahtar</td></tr><tr><td>Z-aşaması</td><td>Sciencetown</td><td>SMX-8060-X</td><td>Yer değiştirme uygulaması ve sıkıştırma testi için tahrik ünitesi, hassas dikey kontrol için çekirdek</td></tr></tbody></table>

küçük deformasyonlarda sıkıştırıcı gerilme-deformasyon yanıtının Ölçümü

Measurement of Compressive Stress-Strain Response at Small-Strains

Bu çalışma, küçük ölçekli laboratuvarlarda kullanılmaya uygun, yüksek ölçüm hassasiyeti ve tekrarlanabilirlik sağlayan kuvvet sensörü tabanlı sıkıştırma test cihazını başarıyla uygulamıştır. Bu cihaz, geleneksel ticari ekipmanların yüksek maliyeti ve büyük boyutlarını ve küçük deformasyon deformasyonlarını ölçmedeki verimsizlikleri aşmak için geliştirilmiştir.
Şekil 5, ters amplifikatör devresinde çıkış voltajının kazancını belirleyen temel faktör olan R<...

Küçük Deformasyonlarda Sıkıştırıcı Gerilme-Deformasyon Yanıtının Ölçümü

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

Mühendislik

Tek eksenli çekme testine tabi tutulan vasküler doku numuneleri üzerinde lokal yüzey gerinim alanını karakterize etmek için dijital görüntü korelasyonunun kullanımını açıklıyoruz. Bu ölçümler, numunenin mekanik tepkisinin hassas bir şekilde ölçülmesini ve yapısal gerilim-gerinim ilişkilerinin oluşturulmasını kolaylaştırır.

Dijital Görüntü Korelasyon kullanma Vasküler Doku Örneklerinin Yerel düzensizliğin karakterize etmek

Mikro / nano ölçekte yüksek hassasiyetli gerinim dağılımı ölçümleri için 2-piksel ve çok piksel örnekleme yöntemleri içeren örnekleme moiré tekniği burada sunulmuştur.

Örneklemeden Mozaik Saçaklardan Mikro / Nano-Ölçekli Gerinim Dağılım Ölçümü

Microstructurally küçük yorgunluk çatlamak büyüme davranış toplu deformasyon alanı alt tahıl düzeyinde ortaya çıkarmak için çatlamak büyüme hızı ölçüm ve soy-alan analizi birleştirerek yeni bir metodolojik yaklaşım kullanarak araştırıldı.

Microstructurally küçük yorgunluk ölçülerini tam alanlı zorlanma dijital görüntü korelasyon yöntemi kullanarak yayma çatlamak

Bu çalışma, bir amplifikasyon mekanizması ve geliştirilmiş bir 3D yazıcı kullanılarak üretilen bir polidimelisiloksane mikroskop oluşan bir gerinim ölçüm sensörü sunar.

Geliştirilmiş 3D Yazıcılı Gerinim Ölçüm Cihazı Üretimi

Bu yazıda, tendon eksplantları içindeki yerel 2D doku suşlarını ölçmek için açık kaynaklı bir dijital görüntü korelasyon algoritması açıklanmaktadır. Tekniğin doğruluğu birden fazla teknik kullanılarak doğrulanmıştır ve halkın kullanımına açıktır.

Tendonlardaki Yerel Doku Suşlarının Açık Kaynak Dijital Görüntü Korelasyonu ile Ölçülmesi

Bu makale, yüzey aktif bazlı kesme inceltme viskoelastik sıvılarındaki küresel parçacıkların terminal çökeltme hızlarını ölçmek için deneysel prosedürü göstermektedir. Çok çeşitli reolojik özellikler üzerindeki sıvılar hazırlanır ve paralel duvarlar arasındaki sınırsız sıvılarda ve sıvılarda bir dizi parçacık boyutu için çökeltme hızları ölçülür.

Sınırlanmamış ve Sınırlı Yüzey Aktif Bazlı Kesme Viskoelastik Sıvılarda Küresel Parçacıkların Yerleşme Hızının Deneysel Ölçümü

Şekil Hafızalı Alaşımların (SMA) katı hal soğutma işlemlerinin incelenmesi ve elastokalorik malzeme özelliklerinin karakterizasyonu için deneysel yöntemler sunulmaktadır. Elastokalorik soğutma proseslerinin kontrolü ve kapsamlı bir şekilde izlenmesi için özel olarak üretilmiş bir test donanımı tasarlanmıştır. Ayrıca, termomekanik olarak birleştirilmiş modelleme yaklaşımları için bir doğrulama platformu sağlar.

Şekil Bellek İncelenmesi Tabanlı Elastocaloric Soğutma Süreçler ve Model Doğrulama için Deneysel Yöntemler

Seçilen dielektrik mikropartiküllerin havada fırlatılması ve kararlı bir şekilde yakalanması için bir protokol sunulmaktadır.

Havada Dielektrik mikropartiküllerin Optik Tuzak Yükleme

Basınç artış hızı yöntemi kullanılarak sıradan çelik vakum odalarından hidrojenin gaz çıkış oranlarının ölçümü için bir protokol sunulmuştur.

Çelikler gaz çıkışının Oranları Ölçümü

Optimize edilmiş mendil protokolleri ve yeni mendil malzemelerinin geliştirilmesi, mendil örneklemesinden elde edilen toplama verimliliğinin standartlaştırılmış ölçümleriyle kolaylaştırılabilir. İz patlayıcılardan numune alma yaklaşımımız, silme numunesi alma sırasında hızı, kuvveti ve mesafeyi kontrol etmek için otomatik bir cihaz kullanır ve ardından toplanan patlayıcıların çıkarılması gerekir.

İz Patlayıcı Wipe-örneklemenin toplama verimi ölçümü için standart yöntem

Öğrenin küçük deformasyonlarda sıkıştırma testi yöntemini ve polimer bazlı malzemelerin mekanik özelliklerini düşük maliyetli cihazla nasıl ölçebileceğinizi. Bu protokol araştırmacılara güvenilir sonuçlar sunar.

Küçük Deformasyonlarda Sıkıştırıcı Gerilme-Deformasyon Yanıtının Ölçümü

Daha fazla video keşfet