超聲針灸振子的設計及其振動特性研究
發(fā)布時間：2021-09-05 16:26
將超聲應用在傳統(tǒng)針灸,通過高頻振動傳遞到針上,形成對穴位周圍軟組織（超彈性材料）的振動刺激。目前對于這種小尺寸的超聲振子的設計方法還很少,超聲與細長針（毫針）的振動耦合特性還不明確,以及超聲振動作用到軟組織（超彈性材料）上的振動特性的研究還很少見,因此還需要做進一步的研究。本文針對傳統(tǒng)針灸和超聲相結合的一種新的針灸儀器進行了振子設計與振動特性研究。通過有限元仿真軟件對超聲振子進行仿真分析,實現了縱振超聲振子的設計,得出了后蓋板尺寸和變幅桿尺寸變化對超聲振子特征頻率的影響規(guī)律;研究了振子連接件與細長針的耦合振動特性,以及超聲振動作用到超彈性材料上的振動特性;對超聲振子的阻抗特性和振動特性進行了測試分析。主要研究工作和成果如下:（1）通過文獻檢索,歸納分析了超聲針灸的超聲振動評價指標參數,并將其作為超聲與傳統(tǒng)針灸相結合的超聲針灸儀器的設計目標;研究了四分之一波長（λ/4）夾心式壓電換能器與四分之一波長（λ/4）懸鏈線形變幅桿的等效電路,并推導了超聲針灸振子的共振頻率方程;優(yōu)化了頻率60kHZ,外徑10mm的縱向振動的超聲振子,設計了超聲針灸的振動系統(tǒng)和裝置。（2）基于商用軟件,建立了超聲振...
【文章來源】：江蘇大學江蘇省
【文章頁數】：101 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
傳統(tǒng)針灸Fig.1.1Traditionalacupuncture
圖 1.2 超聲理療儀Fig.1.2 Ultrasonic physiotherapy apparatus灸的基礎上，對針灸技術結合超聲振動的先進針灸儀器，使得超聲針灸能夠滿足相關振動參要求。率的機械振動波，其頻率大于 20KH。根據其夠發(fā)射和接收能量等特點，在醫(yī)療領域中已經聲與治療超聲兩大方面[16-18]。超聲檢測上的應像技術等，治療超聲包括超聲波手術刀和超聲有了較為成熟的發(fā)展，但其發(fā)展前景仍然十分入探索。如今功率超聲儀器、聚焦超聲儀器的
子的等效電路圖，并得出等效電路的對應的阻抗表達式，推導出超程[47]。其中，部件尺寸和位置是影響超聲振子性能的關鍵因素。器的整體結構較為簡單，主要包括三個部件，依次為后蓋板、壓電后通過預緊力螺栓連接成為一個整體，如圖 2.1 所示。因此可以通電振動特性方面著手研究，對整個換能器的特性進行宏觀分析和設析過程中，首先確定換能器在工作狀態(tài)下的諧振頻率，同時換能器的波長進行對應，設計出λ/2 或者λ/4 超聲振子�？v振換能器是以作，假設換能器的橫向尺寸遠小于換能器的波長，這種假設可以使遠離其橫向共振的頻率，減少或者避免徑向上的振動，同時減少能的有效利用率。因此，夾心式換能器可以抽象成為一根細長的復合面上的振動可用其軸線上的振動表示。在壓電陶瓷片厚度遠小于波理論，壓電陶瓷堆也可以等效為一個軸向極化的細長圓棒。因此，理論來分析換能器的性能，將其抽象成一個復合細長圓棒振子的理想
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種超聲換能器的設計及仿真[J]. 劉曉光,蔣曉明,張理,曹立超. 自動化與信息工程. 2017(04)
[2]壓電陶瓷的壓電效應分析[J]. 袁曉紅. 化學工程與裝備. 2017(06)
[3]超聲手術刀振動特性分析[J]. 索建軍,王彤宇,王小毓. 長春理工大學學報(自然科學版). 2017(02)
[4]超聲治療在中醫(yī)學科領域中的應用及研究[J]. 白珊,李軍. 西部中醫(yī)藥. 2016(08)
[5]論針灸與超聲醫(yī)學的結合方法[J]. 狄富平. 現代養(yǎng)生. 2016(12)
[6]超聲模擬中醫(yī)針刺手法量化技術研究進展[J]. 周紅生,王歡,董昌盛,楊紅穗,張世功. 聲學技術. 2016(01)
[7]虛擬軟組織針刺與力覺交互[J]. 高瞻,潘飛,王杰華,潘海燕,蔣崢崢. 系統(tǒng)仿真學報. 2015(10)
[8]超聲縱振動空心變幅桿的特性[J]. 王維鴿,賀西平. 陜西師范大學學報(自然科學版). 2015(04)
[9]螺栓材料對換能器振動特性影響的研究[J]. 童志強,皮鈞,高賈順. 機械設計與制造. 2014(09)
[10]針灸與超聲醫(yī)學之結合方法探討[J]. 周傳龍,包潔,蔡勁,梁宜,高宏,方劍喬. 中華中醫(yī)藥學刊. 2014(04)
博士論文
[1]生物軟組織切割機理的實驗與理論研究[D]. 胡中偉.湖南大學 2011
碩士論文
[1]超聲針灸換能器的設計研究和檢測[D]. 劉俏俏.重慶醫(yī)科大學 2015
[2]微型壓電超聲換能器的研究與設計[D]. 郭心怡.中北大學 2015
[3]超聲電源匹配特性的研究[D]. 王磊.太原理工大學 2014
[4]面向穿刺活檢的典型生物組織力學特性研究[D]. 劉明.山東大學 2012
[5]夾心式壓電超聲換能器設計及其振動性能研究[D]. 梁松.東北大學 2011
[6]中醫(yī)針刺手法量化研究及其測量系統(tǒng)開發(fā)[D]. 郭彥.廣東工業(yè)大學 2011
[7]針刺軟組織有限元仿真及實驗研究[D]. 許旺蓓.天津大學 2009
本文編號：3385688
【文章來源】：江蘇大學江蘇省
【文章頁數】：101 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
傳統(tǒng)針灸Fig.1.1Traditionalacupuncture
圖 1.2 超聲理療儀Fig.1.2 Ultrasonic physiotherapy apparatus灸的基礎上，對針灸技術結合超聲振動的先進針灸儀器，使得超聲針灸能夠滿足相關振動參要求。率的機械振動波，其頻率大于 20KH。根據其夠發(fā)射和接收能量等特點，在醫(yī)療領域中已經聲與治療超聲兩大方面[16-18]。超聲檢測上的應像技術等，治療超聲包括超聲波手術刀和超聲有了較為成熟的發(fā)展，但其發(fā)展前景仍然十分入探索。如今功率超聲儀器、聚焦超聲儀器的
子的等效電路圖，并得出等效電路的對應的阻抗表達式，推導出超程[47]。其中，部件尺寸和位置是影響超聲振子性能的關鍵因素。器的整體結構較為簡單，主要包括三個部件，依次為后蓋板、壓電后通過預緊力螺栓連接成為一個整體，如圖 2.1 所示。因此可以通電振動特性方面著手研究，對整個換能器的特性進行宏觀分析和設析過程中，首先確定換能器在工作狀態(tài)下的諧振頻率，同時換能器的波長進行對應，設計出λ/2 或者λ/4 超聲振子�？v振換能器是以作，假設換能器的橫向尺寸遠小于換能器的波長，這種假設可以使遠離其橫向共振的頻率，減少或者避免徑向上的振動，同時減少能的有效利用率。因此，夾心式換能器可以抽象成為一根細長的復合面上的振動可用其軸線上的振動表示。在壓電陶瓷片厚度遠小于波理論，壓電陶瓷堆也可以等效為一個軸向極化的細長圓棒。因此，理論來分析換能器的性能，將其抽象成一個復合細長圓棒振子的理想
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種超聲換能器的設計及仿真[J]. 劉曉光,蔣曉明,張理,曹立超. 自動化與信息工程. 2017(04)
[2]壓電陶瓷的壓電效應分析[J]. 袁曉紅. 化學工程與裝備. 2017(06)
[3]超聲手術刀振動特性分析[J]. 索建軍,王彤宇,王小毓. 長春理工大學學報(自然科學版). 2017(02)
[4]超聲治療在中醫(yī)學科領域中的應用及研究[J]. 白珊,李軍. 西部中醫(yī)藥. 2016(08)
[5]論針灸與超聲醫(yī)學的結合方法[J]. 狄富平. 現代養(yǎng)生. 2016(12)
[6]超聲模擬中醫(yī)針刺手法量化技術研究進展[J]. 周紅生,王歡,董昌盛,楊紅穗,張世功. 聲學技術. 2016(01)
[7]虛擬軟組織針刺與力覺交互[J]. 高瞻,潘飛,王杰華,潘海燕,蔣崢崢. 系統(tǒng)仿真學報. 2015(10)
[8]超聲縱振動空心變幅桿的特性[J]. 王維鴿,賀西平. 陜西師范大學學報(自然科學版). 2015(04)
[9]螺栓材料對換能器振動特性影響的研究[J]. 童志強,皮鈞,高賈順. 機械設計與制造. 2014(09)
[10]針灸與超聲醫(yī)學之結合方法探討[J]. 周傳龍,包潔,蔡勁,梁宜,高宏,方劍喬. 中華中醫(yī)藥學刊. 2014(04)
博士論文
[1]生物軟組織切割機理的實驗與理論研究[D]. 胡中偉.湖南大學 2011
碩士論文
[1]超聲針灸換能器的設計研究和檢測[D]. 劉俏俏.重慶醫(yī)科大學 2015
[2]微型壓電超聲換能器的研究與設計[D]. 郭心怡.中北大學 2015
[3]超聲電源匹配特性的研究[D]. 王磊.太原理工大學 2014
[4]面向穿刺活檢的典型生物組織力學特性研究[D]. 劉明.山東大學 2012
[5]夾心式壓電超聲換能器設計及其振動性能研究[D]. 梁松.東北大學 2011
[6]中醫(yī)針刺手法量化研究及其測量系統(tǒng)開發(fā)[D]. 郭彥.廣東工業(yè)大學 2011
[7]針刺軟組織有限元仿真及實驗研究[D]. 許旺蓓.天津大學 2009
本文編號：3385688
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