A new load-controlled testing method for viscoelastic characterisation

through stress-rate measurements

一种新的粘弹性表征载荷控制测试方法

通过压力率测量

Ludovica Cacopardoa，b，?

， Giorgio Mattei b

， Arti Ahluwaliaa，实惠的MCTR细胞压力加载系统，b

a Research Center ‘Enrico Piaggio’， University of Pisa， Largo Lucio Lazzarino 1， 56122 Pisa， Italy b Department of Information Engineering， University of Pisa，MCTR细胞压力加载系统， Pisa， Italy

一种通过应力率测量来表征粘弹性的新型负载控制测试方法-01

粘弹性或时间依赖是包括生物组织在内的几种材料的典型特征。因此，已经开发了几种测试方法来表征材料的粘弹性。在这项研究中，我们提出了一种新的负载控制测试方法，称为sigma-dot方法（σ˙M），基于在不同恒定应力率下的测量结果。该方法可以用标准的负载控制测试设备或带有负载控制的机械致动的生物反应器来实施，以在细胞培养过程中进行原位粘弹性表征。

聚二硅氧烷和羟基磷灰石/明胶复合材料均使用σ˙M，通过使用MechanoCulture TR（负载控制的生物反应器）和通用测试机作为控制装置进行测量。结果表明，所提出的方法对于推导样品粘弹性参数是有效的，而与测试装置无关。的主要优点σ˙对于经典的阶跃响应粘弹性测试（例如蠕变和应力松弛）而言，M是其斜坡应力输入，它在物理上是可以实现的，不需要对样本线性粘弹性区域进行任何先验确定。

粘弹性材料

粘弹性材料通常用集集参数模型来描述，的是那些由线性或平行组合组成的弹簧和仪表盘组成，描述线性弹。在许多情况下，集中的参数模型可以反映材料组成：弹簧与固体网络弹性有关，进口的MCTR细胞压力加载系统，而仪表盘则与液体成分或界面粘度有关。例如，在骨的情况下，粘度可以来自由于晶体簇之间的水层薄引起的水基磷灰石晶体的相对滑动，或者在聚合物材料的情况下，到链纠缠的滑动。

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