Module de laboratoire – Torsion d’un échantillon sous forme de disque

Lab Module - Torsion of Disk-Shaped Sample – Image 2

Lab Module - Torsion of Disk-Shaped Sample – Image 3

Module de laboratoire – Torsion d’un échantillon sous forme de disque

MA304

Un module de laboratoire avec les accessoires associées pour un cours de biomécanique

UGS : MA304 Catégories: Accessoires, Modules de lab

Description
Spécifications

(En anglais seulement) Various applications require materials to withstand torsional stress. In this undergraduate biomechanics class laboratory module, rubber and hydrogel disk-shaped samples will be pre-compressed between two flat platens covered with waterproof sandpaper and a dynamic rotational displacement will be applied. Throughout this laboratory, each team will: prepare rubber and a hydrogel disk samples; test samples in dynamic torsion shear at frequencies from 0.1 to 2Hz; obtain samples’ dynamic moduli from torque-displacement sinusoidal curves; calculate dynamic shear modulus; learn the relevance of the pre-compression; discuss the effect of frequency on the dynamic shear modulus.
Includes syllabus (instructor’s editable version) and turn-key sample preparation kit (e.g. rubber sheet, agar powder, adhesive sandpaper, 11 dermal punches, metal rods, circular stencils) allowing about 10 repetitions (team of 2-5 students).
Requires a Mach-1 tester (MA005 or higher), a high capacity multiaxial load cell (MA236), a flat indenter (MA262 or MA263), a small testing chamber (MA740) and a testing chamber (MA626).

Compatible avec une utilisation en solution physiologique saline.
Reconnu comme étant un excellent outil académique
Objectif d’apprentissage – Se familiariser avec l’opération sécuritaire d’un testeur mécanique
Objectif d’apprentissage – Apprendre à préparer des échantillons en forme de disque
Objectif d’apprentissage – Comprendre comment la structure et la composition d’un matériau déterminent son comportement mécanique
Objectif d’apprentissage – Apprendre à exécuter des essais dynamiques en torsion
Objectif d’apprentissage – Apprendre à calculer les modules de cisaillement dynamique suite à des essais dynamiques en torsion sur des disques
Objectif d’apprentissage – Comprendre l’effet de la fréquence sur le module de cisaillement

Taille de l’équipe	de 2 à 5 étudiants
Durée	30 min (préparation)
Durée	2 heures (travaux pratiques)
Durée	30 min (analyse de données)

Documents et ressources (2)

Document

Mach-1 – Fact Sheet on the Educational Package

Document

LAB MODULE – Torsion of Disk-Shaped Samples – Student Version

Configurations de test (1)

Configuration de test

Torsion

FAQ

Qu'est-ce que la poroelasticité?

Propriété d'un matériau élastique ou viscoélastique avec une phase fluide libre incompressible. Lorsqu'un tel matériau est mis sous le stress, le fluide interstitiel est relâché de la matrice solide. La friction générée par le mouvement du fluide à travers la matrice poreuse affecte le comportement mécanique d'un tel matériau. Ces matériaux sont normalement testés dans un bain de fluide.

Mach-1 Analysis – Modèle poroélastique en compression non-confinée – Paramètres

Mach-1 Analysis – Modèle poroélastique en compression confinée – Paramètres

Mach-1 Analysis – Modèle poroélastique en compression confinée – Exemple

Mach-1 Analysis – Modèle poroélastique en compression non-confinée – Cartilage

Mach-1 Analysis – Modèle poroélastique en compression non-confinée – Exemple

LAB MODULE – Torsion of Disk-Shaped Samples – Student Version

Qu'est-ce que la contrainte de cisaillement?

La contrainte de cisaillement est une contrainte mécanique appliquée de manière parallèle ou tangentielle à une face d'un matériau, par opposition aux contraintes normales qui sont appliquées de manière perpendiculaire. C'est le rapport d'une force à une surface. Ses unités sont des Pa.

t =F/A, où t = contrainte de cisaillement, F est la force tangentielle appliquée et A est l'aire de la section tangentielle à la force.

Module de laboratoire — Torsion de l’os

Module de laboratoire — Torsion d’échantillons en forme de disque

LAB MODULE – Torsion of Bone – Student Version

LAB MODULE – Torsion of Disk-Shaped Samples – Student Version

Qu'est-ce que le module de cisaillement?

Le module de cisaillement G est une propriété mécanique d'un matériau. Il est indépendant de la géométrie du matériau. Il représente la rigidité d'un matériau sous une force parallèle à l'une de ses surfaces tandis que sa face opposée présente une force opposée. Le module de cisaillement G est décrit comme la contrainte de cisaillement divisée par la deformation de cisaillement. le module de cisaillement est extrapolé de la régression linéaire entre la contrainte de cisaillement à l'équilibre et la deformation de cisaillement.

Module de laboratoire — Torsion de l’os

Module de laboratoire — Torsion d’échantillons en forme de disque

LAB MODULE – Torsion of Bone – Student Version

LAB MODULE – Torsion of Disk-Shaped Samples – Student Version

Qu'est-ce que la viscoélasticité?

Propriété d'un matériau présentant des caractéristiques visqueuses et élastiques sous déformation. Un tel matériau montrera un comportement mécanique dépendant du temps.

LAB MODULE – Torsion of Disk-Shaped Samples – Student Version

Qu'est ce que le moment d'inertie Polar?

Le moment d'inertie polaire I_P est une quantité utilisée dans le calcul de la capacité d'un objet à résister à la torsion. Il est nécessaire de calculer la torsion d'un objet soumis à un couple. Le moment d'inertie polaire dépend de la forme de la section transversale et est mesuré en unités de mm⁴.

Module de laboratoire — Torsion de l’os

Module de laboratoire — Torsion d’échantillons en forme de disque

LAB MODULE – Torsion of Bone – Student Version

LAB MODULE – Torsion of Disk-Shaped Samples – Student Version

Qu'est ce que le test mécanique dynamique?

Un stimulus périodique est appliqué axialement (tension/compression), ou en cisaillement (planaire ou torsion) sur un matériau. Les propriétés mécaniques dynamiques peuvent être évaluées de sa réponse, qui varieront en fonction de la composition du matériau. Le module de cisaillement calculé d'un test mécanique dynamique peut être défini comme G*.

Module de laboratoire — Torsion d’échantillons en forme de disque

LAB MODULE – Torsion of Disk-Shaped Samples – Student Version

Module de laboratoire – Torsion d’un échantillon sous forme de disque

Documents et ressources (2)

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Configurations de test (1)

Torsion

FAQ

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