Le prove piane Biassiali dei tessuti molli sono spesso richieste per caratterizzare completamente le proprietà intrinseche anisotrope del tessuto o per configurare gli stati biassiali sforzo-deformazione per ottenere maggiore accuratezza nella simulazione in vivo. Con le prove uniassiali, le fibre possono riallinearsi lungo l’asse della prova, alterando le proprietà meccaniche del tessuto. In aggiunta, modelli costitutivi non possono essere sviluppati solo sulla base di prove uni assiali. La tecnica di presa deve essere in grado di tenere stretti i tessuti molli, senza causare danno, e deve permettere che ci siano deformazioni laterali per assicurare una deformazione omogenea del provino nell’area di misura sotto l’azione del carico biassiale. Inoltre, la misura della deformazione non deve danneggiare il tessuto o causare concentrazioni di sforzi e deve considerare la deformazione in tutte le direzioni del carico.
Per rispondere a queste sfide, abbiamo usato un sistema piano biassiale con valore basso di forze su tessuti molli che è stato sviluppato per eseguire prove meccaniche e l’analisi della proprietà dei biomateriali molli piani, tessuti naturali, e le strutture di sostegno del tessuto. Il sistema configurabile per prove meccaniche dei tessuti molli consiste di quattro attuatori in grado di lavorare a fatica montati su una tavola di isolamento sospesa in aria. Il sistema di prove biassiali è in grado di eseguire sia le prove uni assiali che quelle biassiali per offrire massima flessibilità per le le prove dei tessuti molli. Questo sistema utilizza il nostro controllore digitale 8800 che è in grado di fornire un reale controllo piano biassiale, dando sia il controllo di traslazione che di deformazione su entrambi gli assi. Ciò aiuta ad avere un controllo altamente accurato del punto centrale del provino, permettendo l’utilizzo di strumenti ottici montati sul provino. La risoluzione eccezionale del controllore assicura accuratezza quando si misurano carichi molto bassi associati con diversi tessuti molli.
Un semplice metodo di presa basato su suture a puleggie è stato usato per distribuire le forze di carico equamente intorno al provino, permettendo prove simultanee lungo gli assi x ed y. L’intero sistema è normalmente configurato con un bagno ambientale di temperatura controllata per la simulazione di condizioni psicologiche durante le prove meccaniche biassiali.