基于改进Weibull模型的高强缝合锚钉缝线强度预测

为消除缝合锚钉缝线在使用过程中存在断裂的风险,以8.3 tex超高分子量聚乙烯纤维为原材料,采用编织工艺制备了单层编织缝线和轴向衬纱双层编织缝线。为了研究其力学性能,选择8、16、24、32、40、48 mm隔距对单纤维的断裂强力进行测试,选择50、200 mm隔距对8.3 tex复丝的断裂强力进行测试,选择200 mm隔距对单层编织缝线和轴向衬纱双层编织缝线的断裂强力进行测试。对纤维的直径和缝线中纤维与轴向夹角的角度进行测量。采用两参数Weibull模型和改进Weibull模型对单纤维、8.3 tex复丝和单层编织缝线的断裂强度进行预测。结果表明:单层编织缝线的断裂强力为299.8 N,轴向衬纱双层编织缝线的断裂强力高达393.0 N。对8.3 tex复丝和单层编织缝线的断裂强度进行预测,改进Weibull模型的预测值准确度高。高强骨锚钉缝线的强力比同类型医用缝线更高,改进Weibull模型可对高强缝合锚钉缝线的强力进行精准预测,实现了从单纤维到复丝再到纱线的断裂强度预测,可为医用缝线结构设计和力学性能分析提供理论依据。