骨修復(fù)材料技術(shù)不斷取得新突破，具有從天然到人工、從單一到復(fù)合、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的特點(diǎn)，在臨床應(yīng)用療效上，人工骨修復(fù)材料有望逐步取代自體骨，成為骨移植的新選擇。

骨科材料植入物的力學(xué)性能至關(guān)重要，對(duì)其發(fā)揮應(yīng)有的作用非常關(guān)鍵。在骨科領(lǐng)域，由于嚴(yán)重創(chuàng)傷、骨腫瘤、骨髓炎等原因所致的骨缺損十分常見，人工骨替代材料可用于移植、修復(fù)骨缺損，其材料力學(xué)性能成為研究的重點(diǎn)。

骨骼組織主要組成為礦物質(zhì)，為各向異性、非均勻材料，其機(jī)械性能較為復(fù)雜。對(duì)于骨骼材料力學(xué)性能測(cè)量，應(yīng)變片和位移計(jì)獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)有限，且都是單一方向的數(shù)據(jù)，無法真正記錄骨骼材料負(fù)載條件下真實(shí)的力學(xué)性能。

新拓三維自主研發(fā)的XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，基于數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)（DIC），能提供三維全域數(shù)據(jù)，可精準(zhǔn)測(cè)試骨骼材料在運(yùn)動(dòng)負(fù)荷狀態(tài)下的變形、抗沖擊能力及最大承受力。

骨骼材料力學(xué)性能測(cè)試

當(dāng)外力施加于骨胳時(shí)，骨胳結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，并有復(fù)雜的行為特性變化，采用形態(tài)近似規(guī)則的樣本來確定骨骼材料力學(xué)性能，可更好地掌握骨骼生物材料或非生物材料的力學(xué)性能。

通過具代表性的壓縮測(cè)試手段，采用新拓三維XTDIC三維光學(xué)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)試類似骨頭材料在受壓過程中的變形行為，獲取骨材料的力學(xué)性能，用于材料性能的有限元模擬，為骨骼材料的研究提供更加豐富的數(shù)據(jù)。

骨骼材料變形、姿態(tài)、疲勞等測(cè)試

骨科植入物的彈性模量、泊松比等材料力學(xué)性能，以及材料的疲勞、壽命等性能參數(shù)，對(duì)于骨骼材料的開發(fā)至關(guān)重要。骨骼材料在負(fù)荷下的工作姿態(tài)，在人體工作的適應(yīng)性，直接關(guān)系到骨骼損傷康復(fù)的時(shí)間和效果。

XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)在該領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多，比如骨骼材料拉伸、壓縮、扭剪應(yīng)力，骨骼材料疲勞壽命測(cè)試，骨骼運(yùn)動(dòng)模擬寫實(shí)，骨骼受力運(yùn)動(dòng)姿態(tài)、人造關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)模擬測(cè)試等。

骨骼材料力學(xué)性能有限元驗(yàn)證

有限元仿真分析，可反應(yīng)骨骼模型的應(yīng)力/應(yīng)變變化情況，對(duì)結(jié)構(gòu)、形狀、載荷和材料力學(xué)性能較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體進(jìn)行分析，可持續(xù)性反應(yīng)材料或模型變化后的力學(xué)情況，已廣泛應(yīng)用于骨科生物力學(xué)的臨床應(yīng)用和學(xué)術(shù)研究。

XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)位移、應(yīng)變測(cè)量，對(duì)比分析XTDIC系統(tǒng)實(shí)際測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果兩者之間的偏差，可用于有限元結(jié)果的驗(yàn)證和優(yōu)化，助力骨骼材料科研人員將實(shí)際測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行精確、全面對(duì)比分析。

骨骼材料力學(xué)性能參數(shù)，是進(jìn)行人體骨骼生物力學(xué)行為特性研究的必要條件之一，也是研發(fā)先進(jìn)人工骨材料的重要基礎(chǔ)。XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的非接觸性、測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性、力學(xué)行為全過程記錄等特點(diǎn)，為骨骼新材料的研究提供了嶄新的解決方案。