声学技术
聲學技術
성학기술
Technical Acousitics
2012年
1期
48-52
,共5页
周红生%许小芳%程茜%钱梦騄
週紅生%許小芳%程茜%錢夢騄
주홍생%허소방%정천%전몽록
超声手术刀%优化设计%应力分布%纵振
超聲手術刀%優化設計%應力分佈%縱振
초성수술도%우화설계%응력분포%종진
为适应微创手术的要求,设计了频率为55.5 kHz的细长结构超声手术刀.采用有限元方法对其进行模态分析和谐振分析,获取振幅大小、应力分布等参数.通过对手术刀刀身结构进行二次优化,使所设计的手术刀在50～60kHz频段内以纵振模式为主,刀头和刀身应力分布均匀,最大应力由577MPa降到375MPa,远小于医用钛合金材质的超声手术刀的最大抗拉强度.为验证有限元分析结果,分别试制结构优化前后的手术刀模型并进行实验.结果表明:结构优化之后的手术刀工作时,应力分布均匀,径向无明显扰度,轴向输出振幅可以满足生物组织切割的要求.
為適應微創手術的要求,設計瞭頻率為55.5 kHz的細長結構超聲手術刀.採用有限元方法對其進行模態分析和諧振分析,穫取振幅大小、應力分佈等參數.通過對手術刀刀身結構進行二次優化,使所設計的手術刀在50～60kHz頻段內以縱振模式為主,刀頭和刀身應力分佈均勻,最大應力由577MPa降到375MPa,遠小于醫用鈦閤金材質的超聲手術刀的最大抗拉彊度.為驗證有限元分析結果,分彆試製結構優化前後的手術刀模型併進行實驗.結果錶明:結構優化之後的手術刀工作時,應力分佈均勻,徑嚮無明顯擾度,軸嚮輸齣振幅可以滿足生物組織切割的要求.
위괄응미창수술적요구,설계료빈솔위55.5 kHz적세장결구초성수술도.채용유한원방법대기진행모태분석화해진분석,획취진폭대소、응력분포등삼수.통과대수술도도신결구진행이차우화,사소설계적수술도재50～60kHz빈단내이종진모식위주,도두화도신응력분포균균,최대응력유577MPa강도375MPa,원소우의용태합금재질적초성수술도적최대항랍강도.위험증유한원분석결과,분별시제결구우화전후적수술도모형병진행실험.결과표명:결구우화지후적수술도공작시,응력분포균균,경향무명현우도,축향수출진폭가이만족생물조직절할적요구.
