Research of the Piezo Actuator Information-Measuring System for Studying the Strength Characteristics of Filling Materials

В статье рассмотрена пьезоактюаторная информационно-измерительная система с телекоммуникационной сетью для изучения композитных пломбировочных материалов, реализующая тензометрический, акустический, оптический и электрометрический способы контроля образцов. Изложена возможность анализа прочностных характеристик образца по его диаграммам сжатия в статическом режиме и при циклических нагрузках с заданными частотой колебаний и законом воздействия в цифровом виде. Получены рекомендации, что для изучения твердых тканей зубов лучше применять последовательное расположение двух пьезоактюаторов, а не параллельное. Это связано с тем, что твердые ткани зубов имеют относительно малый модуль Юнга (в частности, у дентина 14,7 МПа). При этом максимальная генерируемая сила от двух последовательных пьезоактюаторов будет больше, чем от параллельных. Разработана электромеханическая модель процесса нагружения образца в силовой пьезоактюаторной установке, исследованы вопросы повышения точности измерения прочностных характеристик с применением пакета Micro-Сap. Создана трехмерная модель напряженно-деформируемого состояния образца в программе Ansys Mechanical, дающая возможность проводить теоретические исследования надежности соединения пломбировочных материалов с твердыми тканями зуба. Разработана методика сравнительной оценки погрешностей моделирования работы силовой установки в пакете Micro-Cap с результатами, полученными в программе Ansys Mechanical (принятыми в качестве эталона). Для реализации методики оценки в приведенных моделях одновременно менялся модуль Юнга образца от 10 до 330 ГПа.