發(fā)布時(shí)間：2025-01-07 04:19

　　超聲手術(shù)刀是一種通過(guò)刀桿高速振動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生物體切割、分離的外科手術(shù)器械,在外科手術(shù)中具有高精度、止血快、產(chǎn)生煙霧少等優(yōu)點(diǎn)。超聲手術(shù)刀在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生高頻振動(dòng),工作頻率為55kHz的超聲手術(shù)刀振幅約為50μm,在工作1小時(shí)后,超聲手術(shù)刀內(nèi)部的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)即可達(dá)到1.98×10～8次,容易發(fā)生疲勞損壞。目前常見的超聲手術(shù)刀大多是采用TC4鈦合金加工制作的,關(guān)于TC4鈦合金的超高周疲勞(應(yīng)力循環(huán)次數(shù)大于10～7周次)的研究都是基于超聲疲勞試驗(yàn)方法進(jìn)行的。超聲疲勞試驗(yàn)技術(shù)是一種能夠快速對(duì)金屬材料進(jìn)行超高周疲勞試驗(yàn)的試驗(yàn)方法,目前常見的超聲疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)工作頻率為20kHz。本文建立55kHz超聲疲勞試驗(yàn)系統(tǒng),為了更好的研究超聲手術(shù)刀的疲勞特性,對(duì)TC4鈦合金進(jìn)行疲勞試驗(yàn),探索頻率、溫度、應(yīng)力等參數(shù)對(duì)TC4鈦合金疲勞壽命的影響,以期進(jìn)一步提高超聲手術(shù)刀的抗疲勞性能。本文首先設(shè)計(jì)了磁致伸縮式超聲換能器作為試驗(yàn)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置、圓錐形超聲變幅桿作為振幅放大裝置,通過(guò)理論計(jì)算滿足55kHz共振頻率的換能器及變幅桿,并利用有限元分析方法來(lái)仿真設(shè)計(jì)結(jié)果,對(duì)加工制作的換能器及變幅桿進(jìn)行測(cè)試;然后在超聲驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上集成應(yīng)...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1超聲手術(shù)刀結(jié)構(gòu)

的結(jié)構(gòu)及其工作特點(diǎn)主要包含三部分：超聲波換能器、復(fù)合型變幅桿以及刀具。量轉(zhuǎn)化，把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，超聲波換能器通常是利用實(shí)現(xiàn)工作的[6]。超聲波換能器能夠根據(jù)超聲手術(shù)刀在切割組度，來(lái)調(diào)節(jié)電信號(hào)從而控制能量。超聲工具頭包括刀頭與刀能經(jīng)由刀桿傳遞到刀頭上。圖1.1即為一種超聲手....

圖1.2超聲波發(fā)生器

結(jié)構(gòu)及其工作特點(diǎn)要包含三部分：超聲波換能器、復(fù)合型變幅桿以及刀具轉(zhuǎn)化，把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，超聲波換能器通常是利現(xiàn)工作的[6]。超聲波換能器能夠根據(jù)超聲手術(shù)刀在切割，來(lái)調(diào)節(jié)電信號(hào)從而控制能量。超聲工具頭包括刀頭與經(jīng)由刀桿傳遞到刀頭上。圖1.1即為一種超聲手術(shù)刀。圖1.1....

圖1.3超聲疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

圖1.4USF-2000超聲疲勞試驗(yàn)機(jī)

圖1.4USF-2000超聲疲勞試驗(yàn)機(jī)究目的和主要工作內(nèi)容研究目的是設(shè)計(jì)出研究TC4鈦合金在55kHz頻率系統(tǒng)的應(yīng)力、振幅、溫度等參數(shù)可調(diào)，在對(duì)材料進(jìn)改善超聲手術(shù)刀抗疲勞性能的方法。超聲疲勞試驗(yàn)器提供激勵(lì)電信號(hào)，經(jīng)超聲波換能器將電信號(hào)轉(zhuǎn)化機(jī)械振動(dòng)振幅放大，激勵(lì)將作....

本文編號(hào)：4024486