Testing machine for assessing the mechanical properties of biological materials

• Autorzy: Gładyszewska B.

Warianty tytułu

PL

Badania maszyny wytrzymałościowej do materiałów biologicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes the construction and the principle of operation of a testing machine for assessing the mechanical properties of biological materials. The described measuring system enables the application of two methods for determining the Young's modulus and the Poisson's ratio. The first of them is a method that employs the Fourier analysis, designed for testing dry materials. The other one, called the "brocade" method, enables testing specimens with a high moisture content. In combination with the two proposed methods for analysis of changes that occur under tension, the described testing machine is an interesting and viable alternative to expensive devices, which are not always more precise.

PL

Przedstawiono budowę i zasadę działania maszyny wytrzymałościowej przeznaczonej do badania właściwości mechanicznych materiałów biologicznych. Opisany układ pomiarowy umożliwia zastosowanie dwóch metod określania modułu Younga i współczynnika Poissona. Metoda wykorzystująca analizę Fouriera jest przeznaczona do badania materiałów suchych. Metoda "brokatowa" umożliwia badanie próbek o dużej wilgotności. Opisana maszyna wytrzymałościowa, w połączeniu z dwoma zaproponowanymi metodami analizy zachodzących zmian podczas rozciągania, stanowi ciekawą i bardzo przydatną alternatywę dla drogich i nie zawsze precyzyjniejszych urządzeń.

Słowa kluczowe

EN

testing machine; biological material; Young modulus; Poisson's ratio

PL

maszyna wytrzymałościowa; materiał biologiczny; moduł Younga; współczynnik Poissona

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie
• Czasopismo: Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn
• Rocznik: 2006
• Tom: nr 9
• Strony: 21--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Gładyszewska B.

• Katedra Fizyki AR, Lublin

Bibliografia

• AUVERGNE M., PINAULT S., TERRILLON T. 2000/2001. Caracterisation des lois de comportement des materiaux biologiques. These DEA, Laboratoire de Mecaniques des Solides, Universite de Poitiers, IUP3 GM Promotion.
• BELL J.F. 1959. Diffraction grating strain gage. Proceedings of the society for experimental stress analysis, 51 – 17(1-2): 60.
• BOONE P. 1971. A method for directly determining surface strain fields using diffraction gratings. Exp. Mech., 11(11): 481.
• BREMAND, F., DUPRE, J. C., LAGARDE A. 1992. Non-contact and non-disturbing local strain measurement methods. I. Principle. European Journal of Mechanics, A/Solids, 11(3): 349.
• BREQUE C. BREMAND F., DUPRE J.C. 2001. Characterisation of biological materials by means of optical methods of measurement. Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering, 4317, 463.
• DOBRZAŃSKI, jr. B. 1998. Mechanizmy powstawania uszkodzeń nasion roślin strączkowych. Acta Agrophysica, 13: 1-96.
• DOBRZAŃSKI B., RYBCZYŃSKI R. 1995. Mechanical properties of legumineous seeds. Proceedings of Agricultural & Biological Engineering Conference, Newcastle, UK, 1-2.
• DUPRE F. BREMAND F., LAGARDE F. 1993. Numerical spectral analysis of a grid: Application to strain measurements. Optics and Lasers in Engineering, (18): 159-172.
• DOUGLAS R. A., AKKOC C., PUGH C. E. 1965. Strain-field investigations with plane diffraction gratings. Exp. Mech., 5(7): 233.
• GŁADYSZEWSKA B., CHOCYK D. 2004. Application of numerical Fourier transform for determining a deformation tensor of studied seed covers. Optica Applicata, XXXIV, 1: 133-143.
• GŁADYSZEWSKA B., SZCZUROWSKA I., CHOCYK D. 2006. “Brocade” method for determination of strain tensor elements of the dwarf bean (Phaseolus Coccineus) seeds coats (in press EJPAU).
• HENDERSON S. M., PABIS S. 1962. Grain drying theory. IV: The effect of airflow rate on the drying index. J. Agric. Eng. Res., 7(85).
• MOULDER J.C., READ D.T., CARDENAS-GARCIA I.F. 1986. New video-optical method for whole-field strain measurements. Proceedings of the SEM Spring Conference on Experimental Mechanics, New Orleans, 700(686).
• OPPENHEIM A.V., SCHAFER R.W. 1975. Digital Signal Processing. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New York, 320-321.
• PABIS S., JAYAS D., CENKOWSKI S. 1998. Grain Drying: Theory and Practice. John Wiley & Sons, Inc, New York.
• PICKETT L.K. 1973. Mechanical damage and processing loss during navy bean harvesting. Transactions of the ASAE, 16(6): 1047.
• PRYOR T. R., NORTH W. P. T. 1971. Diffractographic strain gage. Exp. Mech., 11(12): 565.
• Sevenhuijsen P. J. 1978. Development of a laser grating method for the measurement of strain distributions in plane, opaque surfaces. Berichte, VDI 313(43).
• SHARPE W. N. Jr. 1968. The interferometric strain gage. Exp. Mech., 8(4): 164.
• SINGH B., LINVILL D.E. 1977. Determining the effect of pod and grain moisture content on threshing loss and damage of navy beans. Transactions of the ASAE, 20(2): 226.