一种基于等效厚度体积模量对人舌进行变形表征的方法与流程

一种基于等效厚度体积模量对人舌进行变形表征的方法
1.本技术是专利申请公布号cn113075033a的分案申请；原申请cn113075033a的申请日为：2021年03月12日，申请号为：2021102691593，发明名称为：基于等效厚度体积模量的软材料变形表征方法及其应用。
技术领域
2.本发明涉及一种基于等效厚度体积模量对人舌进行变形表征的方法，属于软材料压痕实验及软材料表征技术领域。


背景技术：

3.弹性体软材料是一种具有高弹性和低永久变形的高分子材料，被广泛应用于工业生产以及日常生活中的各个领域，并且在仿生领域也有重要的应用。然而，软材料在应用过程中会产生如下问题：一方面，材料老化等因素对弹性体软材料的使用性能和使用寿命有重要影响；另一方面，市场上的软材料也存在质量参差不齐的问题。为此，需要一种更高效的能够反应软材料本身变形属性的表征方法来辨别这些材料的真实属性。
4.目前，压痕实验被广泛的应用于表征软材料力学性能。在软材料的压缩试验过程中，压痕实验所采用的压头模式包括锥形压头、球形压头和平底压头。但锥形压头和球形压头对材料软组织的损失较大，因此，大部分压痕实验采用平底压头。然而对于软材料来说，压痕实验中表现出的是三维方向的体积应变而不是一维方向的线应变，因此，常规的表征方法例如通过弹性模量的计算无法表征软材料的属性，而采用体积模量(ivm)来表征其力学性能更为客观；并且，采用体积模量ivm表征也能够更好地反应软组织的材料属性。然而，单纯使用体积模量ivm对软材料进行表征，由于材料厚度的不同，会导致体积模量的数值不同，从而无法准确表征软材料的属性。
5.进一步，对软材料的属性表征还涉及人体的部位，例如人舌的表征。人体部位软材料的表征能够为仿生材料的制备及表征提供依据，并且对于设计和生产仿生智能材料具有重要的指导意义。然而关于人体部位的软材料目前并不存在有效的表征方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种基于等效厚度体积模量的软材料变形表征方法，根据本发明的基于等效厚度体积模量ivmet的表征方法，能够解决软材料在压缩条件下局部三维变形的表征问题。
7.根据本发明基于等效厚度体积模量ivmet的软材料变形表征方法，根据软材料的三维变形采用等效体积法建立了等效体积模型，更准确地计算软材料的体积模量；并进一步基于等效厚度体积模量的计算，消除了材料厚度对材料体积模量的影响，能够更准确地表征软材料的属性。
8.根据本发明的基于等效厚度体积模量ivmet的软材料变形表征方法，采用mft-5000摩擦磨损试验机测试软材料的压缩力与压缩位移变化曲线，从力-位移变化曲线上获
得力-位移数据，并计算出材料的压缩应力；进一步，根据软材料样品的三维变形，采用等效体积法建立等效体积的计算模型；通过等效体积模型的建立，计算出更准确的压缩应变；最后，根据压缩应力和压缩应变以及软材料的厚度计算出等效厚度体积模量ivmet。
9.具体而言，根据本发明的基于等效厚度体积模量ivmet的软材料变形表征方法包括如下步骤：
10.步骤a)，将软材料样品在mft-5000摩擦磨损试验机上利用平压头进行压痕实验，并获得样品的力-位移变化曲线，其中，该平压头为圆柱压头；
11.步骤b)，根据样品的力-位移变化曲线上的力-位移值进行压缩应力的计算，其中：
12.压缩应力σ(t)等于施加的载荷f(t)除以垂直于样品表面施加载荷的平压头的表面积s，其计算公式为：以及
13.步骤c)，根据软材料样品在压缩过程中的三维变形，采用等效体积法建立软材料样品在压痕实验中的等效体积模型，并计算压缩应变ε(t)；其中，
14.当平压头刚接触软材料样品时，对应的初始体积为v0；随着压痕深度的增加，软材料样品产生的三维变形随之增大：具体地，软材料样品产生的三维变形包括变形体积v1和压缩体积v2；其中，假设软材料样品在压缩前后的瞬时体积保持不变，即v1＝v0，并且
15.其中，根据该等效体积模型，压缩体积v2被等效成圆台体积，并通过几何方程求解获得其体积值，计算公式为：v2(t)＝πh(r(t)2 r(t)r r2)/3，其中：)/3，其中：并且
16.其中，r(t)表示圆台体积v2的上部底面半径；r表示该等效模型中平压头圆柱体的半径；h表示软材料样品的厚度，he表示软材料样品被压缩的深度，能够从试验机读取；
17.从而，根据该等效体积模型计算出压缩应变ε(t)，其计算公式为：
18.步骤d)，由步骤b)和步骤c)计算得到的压缩应力σ(t)和压缩应变ε(t)计算软材料样品的体积模量ev()，计算公式为：
19.步骤e)，由软材料样品的体积模量ev()结合软材料样品的厚度计算得出等效厚度体积模量e
′
v(t)，其计算公式为：其中，h表示软材料样品的厚度。
20.根据本发明的基于ivmet的软材料变形表征方法，可选地，在软材料样品进行压缩试验之后，根据样品的压缩深度及材料的厚度对软材料样品进行深厚比的计算；并且，在建立等效体积模型并根据压缩应力和压缩应变计算出样品的体积模量之后，根据深厚比的数值建立深厚比与体积模量的关系曲线。
21.根据本发明的基于ivmet的软材料变形表征方法，可选地，在计算出软材料样品的等效厚度体积模量之后，根据深厚比的数值建立深厚比与等效厚度体积模量的关系曲线。
22.根据本发明的基于等效厚度体积模量ivmet的软材料变形表征方法能够对包含复杂添加成分的软材料进行表征，并准确反映各种复杂成分的软材料的性能，从而能够应用于各种复杂材料的表征。根据本发明的优选实施例中列举了对典型的软材料例如seeps
(septon4055)热塑性弹性体软材料(seeps-tpe)、不同石蜡油添加量的seeps-tpe，添加talc的seeps-tpe等软材料基于等效厚度体积模量进行表征。
23.进一步，根据本发明的基于等效厚度体积模量ivmet的软材料变形表征方法能够用于对人体的部位进行表征。具体而言，本发明还提供了一种基于等效厚度体积模量ivmet对人舌的不同区域进行变形表征的方法。根据天然舌的肌肉分布，将舌面区域划分为五个部分，即分别为舌尖、舌中部、舌右侧、舌左侧和舌根部。根据测量装置的可测范围对人舌测量区域进行划分，相同的测量区域舌肌结构分布较为接近；并且，对不同的测量区域采用不同的压缩方法，以获得用于该部位的表征数据。
24.根据本发明的基于等效厚度体积模量ivmet对人舌的不同区域进行变形表征的方法具体包括如下步骤：
25.步骤a)，对待测的人舌样品进行区域划分，具体地，划分为测量区域a，测量区域b及测量区域c；
26.其中，测量区域a为以上纵肌为主的舌尖区域，测量区域b为以上纵肌、舌垂直肌和舌尖腺为主的舌中区域，测量区域c为以舌横肌为主的舌侧区域；
27.步骤b)，采用软材料原位舌体强度测量仪i-sm测量人舌分别处于松弛状态和紧绷状态下的厚度。
28.步骤c)，采用软材料原位舌体强度测量仪i-sm分别对测量区域a、测量区域b，测量区域c进行压缩试验，并分别测得上述不同区域在松弛状态和紧绷状态下的压缩力-位移曲线；
29.步骤d)，分别对在松弛状态和紧绷状态的测量区域a、测量区域b，测量区域c进行压缩应力计算，并采用等效体积模型进行压缩应变计算，
30.步骤e)，根据计算得到的压缩应力和压缩应变及测量区域a、测量区域b，测量区域c在松弛状态和紧绷状态的不同厚度，分别对在松弛状态和紧绷状态的测量区域a、测量区域b及测量区域c进行等效厚度体积模量的计算。
31.根据本发明的对人舌的不同区域进行变形表征的方法，可选地，对测量区域a、测量区域b，测量区域c分别采用不同的压缩方案。具体地，测量区域a为以上纵肌为主的舌尖区域，此处压头主要切向压迫肌纤维；测量区域b为以上纵肌、舌垂直肌和舌尖腺为主的舌中区域，此处压头主要横向压迫肌纤维；测量区域c为以舌横肌为主的舌侧区域，此处压头主要沿肌纤维方向纵向压迫肌纤维。
32.根据本发明的对人舌的不同区域进行变形表征的方法，可选地，对测量区域a、测量区域b及测量区域c进行压缩试验之后，分别根据测量区域a、测量区域b及测量区域c在松弛状态和紧绷状态的不同压缩深度及测量区域a、测量区域b及测量区域c在松弛状态和紧绷状态对应的厚度对各个测量区域进行深厚比的计算；并且在分别计算出各个测量区域在松弛状态和紧绷状态下的等效厚度体积模量之后，根据计算得到的深厚比的数值建立深厚比与等效厚度体积模量的关系曲线。
33.本发明有益效果是：
34.本发明提出了一种基于等效厚度体积模量ivmet的软材料变形表征方法，该表征方法基于软材料体积变形采用等效体积法建立了等效体积模型，能够更准确的计算出软材料的体积模量；并且基于软材料的厚度进行了等效厚度体积模量的计算，解决了软材料局
部三维变形的表征问题，为软材料的性能评估提供了一种高效的表征的方法。并且，根据软材料样品的厚度及压缩深度的关系，建立深厚比与等效厚度体积模量的关系曲线，进一步消除了软材料的厚度对体积模量的影响，能够精确地对软材料进行性能表征，更真实地反映软材料的属性。
35.并且，根据本发明的基于等效厚度体积模量ivmet的软材料变形表征方法能够对包含复杂添加成分的软材料进行表征从而能够应用于各种复杂软材料的表征。例如根据本发明的优选实施例中列举的对典型的软材料例如seeps(septon4055)热塑性弹性体软材料(seeps-tpe)、不同石蜡油添加量的seeps-tpe，添加talc的seeps-tpe等软材料基于等效厚度体积模量进行表征；并且，根据本发明的基于等效厚度体积模量的表征方法能够准确反映各种添加成分的对软材料性能的影响。
36.进一步，根据本发明的基于等效厚度体积模量ivmet对人舌的不同区域进行变形表征的方法，能够对人舌的不同区域进行变形表征，也能够为口腔仿生软材料的选用和表征提供依据。进一步，跟据本发明的基于等效厚度体积模量对人舌的不同区域的变形的表征结果，能够对口腔仿生智能材料的设计提供思路和依据，并且能够为高档食品口味的属性评价提供支持。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为根据本发明的基于等效厚度体积模量的软材料表征方法的流程示意图；
39.图2(a)为根据本发明的软材料表征方法，软材料在压痕实验压缩前的示意图；
40.图2(b)为根据本发明的软材料表征方法，软材料在压痕实验压缩后的等效体积模型示意图；
41.图3为根据本发明的优选实施例1，用mft-5000摩擦磨损试验机对pdms样品进行压缩试验所得的ivm变化图；
42.图4(a)为根据本发明的优选实施例2，用mft-5000摩擦磨损试验机对不同石蜡油添加量seeps-tpe样品进行压缩试验所得ivmet变化图；
43.图4(b)为根据本发明的优选实施例2，用mft-5000摩擦磨损试验机对不同石蜡油添加量seeps-tpe样品进行压缩试验所得的平均ivmet变化图；
44.图5(a)为根据本发明的优选实施例3，用mft-5000摩擦磨损试验机对不同talc添加量talc-seeps-tpe样品进行压缩试验所得ivmet变化图；
45.图5(b)为根据本发明的优选实施例3，用mft-5000摩擦磨损试验机对不同talc添加量talc-seeps-tpe样品进行压缩试验所得平均ivmet变化图；
46.图6为根据本发明的优选实施例4，采用的人舌测量区域划分示意图；
47.图7(a)为根据本发明的优选实施例4，用i-sm对人舌进行压缩试验所得不同状态下不同人舌测量区域ivmet变化图；
48.图7(b)为根据本发明的优选实施例4，用i-sm对人舌进行压缩试验所得不同状态
下不同人舌测量区域平均ivmet变化图；
具体实施方式
49.下面结合具体的优选实施例，进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
50.根据本发明的优选实施案例所采用的软材料原料如表1所示，但根据本发明的软材料表征方法能够表征的软材料并不仅限于表中所列的厂家的产品。
51.表1
[0052][0053]
根据本发明的优选实施例，结合附图1所示，基于等效厚度体积模量(ivmet)的软材料变形表征方法采用如下步骤：
[0054]
步骤a)，将软材料样品在mft-5000摩擦磨损试验机上利用平压头进行压痕实验，并获得样品的力-位移变化曲线，其中，该平压头为圆柱压头；
[0055]
步骤b)，根据样品的力-位移变化曲线上的力-位移值进行压缩应力的计算，其中：
[0056]
压缩应力σ(t)等于施加的载荷f(t)除以垂直于样品表面施加载荷的平压头的表面积s，其计算公式为：以及
[0057]
步骤c)，根据软材料样品在压缩过程中的三维变形，结合附图2(a)和2(b)所示，采用等效体积法建立软材料样品在压痕实验中的等效体积模型，并计算压缩应变ε(t)；其中，
[0058]
当平压头刚接触软材料样品时，对应的初始体积为v0；随着压痕深度的增加，软材料样品产生的三维变形随之增大：具体地，软材料样品产生的三维变形包括变形体积v1和压缩体积v2；其中，假设软材料样品在压缩前后的瞬时体积保持不变，即v1＝v0，并且
[0059]
其中，根据如图2(b)所示的等效体积模型，压缩体积v2被等效成圆台体积，并通过几何方程求解获得其体积值，计算公式为：v2(t)＝πh(r(t)2 r(t)r r2)/3，其中：)/3，其中：并且
[0060]
其中，r(t)表示圆台体积v2的上部底面半径；r表示该等效模型中平压头圆柱体的半径；h表示软材料样品的厚度，he(t)表示软材料样品被压缩的深度，能够从试验机读取；
[0061]
从而，根据该等效体积模型计算出压缩应变ε(t)，其计算公式为：
[0062]
步骤d)，由步骤b)和步骤c)计算得到的压缩应力σ(t)和压缩应变ε(t)计算软材料样品的体积模量ev(t)，计算公式为：
[0063]
步骤e)，由软材料样品的体积模量ev(t)结合软材料样品的厚度计算得出等效厚度体积模量e
′
v(t)，其计算公式为：其中，h表示软材料样品的厚度。
[0064]
根据本发明的基于ivmet的软材料表征方法，在软材料样品进行压缩试验之后，根据样品的压缩深度及材料的厚度对软材料样品进行深厚比的计算；并且，在建立等效体积模型并根据压缩应力和压缩应变计算出样品的体积模量之后，根据深厚比的数值建立深厚比与体积模量的关系曲线。进一步，在计算出样品的等效厚度体积模量之后，根据深厚比的数值建立深厚比与等效厚度体积模量的关系曲线。
[0065]
优选实施例1：对pdms软材料利用ivmet进行变形表征
[0066]
根据本优选实施例，首先，采用仿生软材料聚二甲基硅氧烷(pdms)为试验材料，按基础液与固化剂的质量配比25:1均匀混合，并采用同一工艺制备四种厚度不同的软材料样品，样品厚度分别为5.93mm、4.83mm、4.16mm与3.21mm。
[0067]
根据本优选实施例，根据本发明的基于ivmet的软材料表征方法的上述具体步骤，首先，将得到的四种软材料样品先后放到mft-5000摩擦磨损试验机上，利用10n传感器以及直径为3.2mm的平压头进行压缩试验，以获得力-位移值曲线；其次，根据力-位移值计算出压缩应力；并根据等效体积模型计算压缩应变；最后，根据压缩应力和压缩应变计算出体积模量ivm，并进一步根据软材料样品的厚度计算出等效厚度体积模量ivmet。
[0068]
根据本优选实施例，在对四种不同厚度的软材料样品进行压缩试验之后，根据样品的压缩深度及材料的厚度对软材料样品进行深厚比的计算；并且，在建立等效体积模型并根据压缩应力和压缩应变计算出样品的体积模量之后，根据深厚比的数值建立四种不同厚度的软材料样品的深厚比与体积模量的关系曲线。进一步，在计算出样品的等效厚度体积模量之后，根据深厚比的数值建立四种不同厚度的软材料样品的深厚比与等效厚度体积模量的关系曲线，参见图3所示。
[0069]
由图3的数据可知，软材料四种样品的ivm随深厚比的变化均经历了先急剧降低后趋于稳定的变化过程，并且在深厚比为0.04-0.12区域内软材料的ivm相对稳定，以此取其平均值作为该材料的ivm。厚度分别为5.93mm、4.83mm、4.16mm及3.21mm的四种软材料样品所对应平均ivm分别为0.79mpa、0.65mpa、0.58mpa和0.52mpa。这一结果表明软材料ivm与厚度呈正相关。随后，将四种厚度的样品的ivm除以厚度得到其ivmet，即得到0.13mpa/mm、0.13mpa/mm、0.14mpa/mm和0.16mpa/mm。结果显示，四种不同厚度软材料样品的ivmet数值较为接近。
[0070]
从而，根据本优选实施例1中对上述四种不同厚度的软材料样品的表征实验结果证明，根据本发明的ivmet表征方法计算所得的ivmet能够准确地表征软材料的变形属性。并且能够解决软材料局部三维变形的表征问题，为软材料的性能评估提供了一种高效的表征的方法。并且，根据本优选实施方案，针对软材料样品的厚度及压缩深度的关系，建立深厚比与等效厚度体积模量的关系曲线，进一步消除了软材料的厚度对体积模量的影响，能
够精确地对软材料进行性能表征，更真实地反映软材料的属性。
[0071]
优选实施例2：对seeps热塑性弹性体软材料(seeps-tpe)利用ivmet进行变形表征
[0072]
根据本优选实施例，用模压法制备seeps-tpe软材料，所制备样品石蜡油添加量分别为(0、50、100、150、200、250、300)phr的七个样品，将得到的七种样品先后放到mft-5000摩擦磨损试验机上利用10n传感器以及直径为3.2mm的平压头进行压缩试验。由于通过模压方法难以得到厚度相同的样品，因此采用基于ivmet的表征方法来对不同石蜡油添加量的seeps-tpe进行表征，以分析不同的石蜡添加量对seeps-tpe的影响，参见图4(a)和图4(b)所示。
[0073]
由图4(a)和图4(b)的数据可知，随着石蜡油添加量的增加，seeps-tpe的ivmet随之降低，这是因为随着石蜡油添加量的增加，减少了seeps大分子间的相互缠结作用力，改善了其分子间的相对运动性和松弛特性，使得seeps-tpe变得柔软及获得更好的回弹性，从而降低了seeps-tpe的等效体积体积模量值。
[0074]
优选实施例3：对添加talc的seeps-tpe软材料利用ivmet进行变形表征
[0075]
根据本优选实施例，首先将定量的talc与抗氧化剂(1phr)加入石蜡油(140phr)中混合均匀形成悬浊液，接着将seeps材料与悬浊液混合搅拌均匀，并放置8小时。最后通过模压法制备talc-seeps-tpe，所制样品为talc添加量为(0、5、10、15、20、25、30)phr的talc-seeps-tpe。将得到的七种样品先后放到mft-5000摩擦磨损试验机上利用10n传感器以及直径为3.2mm的平压头进行压缩试验。并采用ivmet对不同talc添加量的talc-seeps-tpe进行表征，以分析不同的talc添加量对seeps-tpe的影响，参见图5(a)和图5(b)所示。
[0076]
由图5(a)和图5(b)的数据可知，随着talc添加量的增加，talc-seeps-tpe的ivmet随之降低，这是由于talc不但加固了seeps-tpe硬段的物理交联点，而且在吸附在seeps大分子上时，自身也充当了交联点，使整个交联网络得到增强，进而提升了talc-seeps-tpe的ivmet值。
[0077]
根据本发明上述的优选实施例2和优选实施例3中列举的对不同石蜡油添加量的seeps-tpe及添加talc的seeps-tpe软材料基于等效厚度体积模量进行表征的结果显示，根据本发明的基于等效厚度体积模量(ivmet)的软材料变形表征方法能够对包含复杂添加成分的软材料进行表征；并且，根据本发明的基于ivmet的表征方法能够准确反映各种添加成分的对软材料性能的影响，从而能够应用于各种复杂添加成分的软材料的表征。
[0078]
优选实施例4：通过i-sm对人舌不同区域利用ivmet进行变形表征
[0079]
在本优选实施例中，根据本发明的基于等效厚度体积模量ivmet对人舌的不同区域进行变形表征的方法具体采用如下步骤：
[0080]
步骤a)，对待测的人舌样品进行区域划分，具体地，划分为测量区域a，测量区域b及测量区域c，如图6所示；
[0081]
其中，测量区域a为以上纵肌为主的舌尖区域，测量区域b为以上纵肌、舌垂直肌和舌尖腺为主的舌中区域，测量区域c为以舌横肌为主的舌侧区域；
[0082]
步骤b)，采用软材料原位舌体强度测量仪i-sm测量人舌分别处于松弛状态和紧绷状态下的厚度。
[0083]
步骤c)，采用软材料原位舌体强度测量仪i-sm分别对测量区域a、测量区域b，测量区域c进行压缩试验，并分别测得上述不同区域在松弛状态和紧绷状态下的压缩力-位移曲
线；
[0084]
步骤d)，分别对在松弛状态和紧绷状态的测量区域a、测量区域b，测量区域c进行压缩应力计算，并采用等效体积模型进行压缩应变计算，
[0085]
步骤e)，根据计算得到的压缩应力和压缩应变及测量区域a、测量区域b，测量区域c在松弛状态和紧绷状态的不同厚度，分别对在松弛状态和紧绷状态的测量区域a、测量区域b及测量区域c进行等效厚度体积模量的计算。
[0086]
根据本优选实施例，如图6所示，对待测的人舌样品进行区域划分，具体而言，测量区域a为以上纵肌为主的舌尖区域，此处压头主要切向压迫肌纤维；测量区域b为以上纵肌、舌垂直肌和舌尖腺为主的舌中区域，此处压头主要横向压迫肌纤维；测量区域c为以舌横肌为主的舌侧区域，此处压头主要沿肌纤维方向纵向压迫肌纤维。鉴于舌前段的触觉比后段更为敏感和i-sm的空间限制，主要对舌前段的2/5区域进行测量，参见图6所示。
[0087]
根据本优选实施例，人舌样品的被测量对象为成年男性志愿者，平均年龄在24岁，口腔健康状态良好。在测试前2个小时内禁食并保证口腔处于清洁状态。测量时，将舌头伸出于软材料原位舌体强度测量仪i-sm的下测量砧上。
[0088]
根据本优选实施例，根据上述步骤分别对处于测量区域a、测量区域b及测量区域c进行表征。
[0089]
根据本优选实施例，在对测量区域a、测量区域b及测量区域c进行压缩试验之后，分别根据测量区域a、测量区域b及测量区域c在松弛状态和紧绷状态的不同压缩深度及测量区域a、测量区域b及测量区域c在松弛状态和紧绷状态对应的厚度对各个测量区域进行深厚比的计算；并且，在分别计算出各个测量区域在松弛状态和紧绷状态下的等效厚度体积模量之后，根据计算得到的深厚比的数值建立深厚比与等效厚度体积模量的关系曲线，参见图7(a)和图7(b)所示。
[0090]
由图7(a)和图7(b)的数据可知，随着深厚比的增加，各个测量区域在不同状态下的ivmet均呈先降低后趋于稳定的变化，与图3的仿生软材料pdms呈现类似的结果。并且，在同一深厚比下，无论是松弛状态还是绷紧状态，舌侧区域c、舌尖区域a和舌中区域b所产生的ivmet均依次增大；例如，在松弛状态下，舌尖区域a、舌中区域b和舌侧区域c所产生的平均ivmet分布为4.3kpa/mm、6.3kpa/mm和3.5kpa/mm。
[0091]
产生上述结果是由于不同方向肌纤维的硬度差异性显著，硬度值最大的是横向肌纤维，其次是切向肌纤维，最小的是纵向肌纤维；上纵肌为主的测量区域a肌肉纤维收于舌尖部位，压头主要侧压肌肉纤维，以切向压迫肌纤维为主；而以舌纵肌为主的测量区域c，其肌肉纤维纵向分布的特性，使得压头主要顺着肌肉纤维方向压缩，以纵向压迫肌纤维为主；在以舌横肌为主的测量区域b中，压头横压肌纤维，以横向压迫肌纤维为主，这有助于增加该区域竖直方向上的强度。
[0092]
此外，在人舌的任何区域内，在同一深厚比下，松弛状态下的ivmet模量均低于绷紧状态下的ivmet模量，如舌中区域b，松弛状态和绷紧状态下所表现的平均ivmet分别为6.3kpa/mm和8.3kpa/mm。产生这一结果是由于松弛状态下舌横肌与垂直肌的肌肉纤维较短，且处于放松状态因而硬度值较低，有助于模量值的降低；而紧绷状态下肌肉纤维处于拉伸状态，其肌肉纤维变得纤细从而舌肌变得更加紧致，有助于增加硬度值，从而提升ivmet模量值。
[0093]
根据本发明的上述优选实施例中对人舌的不同区域进行变形表征的方法，能够对人舌的不同区域进行变形表征，也能够为口腔仿生软材料的选用和表征提供依据。进一步，跟据本发明的基于等效厚度体积模量对人舌的不同区域的变形的表征结果，能够对口腔仿生智能材料的设计提供思路和依据，并且能够为高档食品口味的属性评价提供支持。
[0094]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。
[0095]
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。