本文關(guān)鍵詞：神經(jīng)電極微動環(huán)境下力學仿真及其減振設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微振是影響腦部神經(jīng)電極工作壽命的主要因素之一。首先,本文對Neuro Nexus電極在微動環(huán)境下的力學狀態(tài)進行分析,選定NeuroNexus公司生產(chǎn)的A1x16-3mm-50-177硅基底單柄電極為設(shè)計分析對象,對其進行了靜應(yīng)力分析和模態(tài)分析,為進一步的提出優(yōu)化設(shè)計方案提供最基本的參考。接著,提出了兩種分別基于柔順機構(gòu)和薄板小變形模型的兩種減振電極的設(shè)計方案,并對其進行了力學建模和仿真分析。結(jié)果表明:(1)將柔順結(jié)構(gòu)運用于神經(jīng)電極的減振設(shè)計:其中柔順結(jié)構(gòu)具有良好的力學特性,可以有效改善橫向和縱向的微振動環(huán)境下的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)。在縱向微振環(huán)境下,本設(shè)計方案與原始方案對比,縱向微振環(huán)境下:腦組織的有效降低最大應(yīng)力降低36.6%;腦組織的最大位移量降低43.4%。橫向微振環(huán)境下:腦組織的有效降低最大應(yīng)力從476.848Pa降低到422.666Pa,降低比例約為11.4%。(2)基于薄板小變形原理的新型減振神經(jīng)電極的設(shè)計:開口面積越大,電極的撓度越大,由此電極的柔性越好�；诒“鍝隙饶Ｐ偷男滦蜏p振電極的參數(shù)對于腦組織最大位移量和最大應(yīng)力都有直接的影響,合理的設(shè)置開口面積的大小,有效改善縱向的微振動環(huán)境下的腦組織的力學狀態(tài),減輕對腦組織的損傷,也可以在一定程度上達到延長電極使用壽命的目的。
【關(guān)鍵詞】：微電極 微振 柔順機構(gòu) 小變形原理 有限元法
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R318.0;R338
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-23
• 1.1 研究背景7-9
• 1.2 植入型腦部神經(jīng)電極9-16
• 1.2.1 植入型腦部神經(jīng)電極的類型10-13
• 1.2.2 植入型腦部神經(jīng)電極的工作原理13-16
• 1.3 植入型腦部神經(jīng)電極的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 植入型腦部神經(jīng)電極的主要研究難點16-18
• 1.3.2 植入型腦部神經(jīng)電極的主要解決方法18-19
• 1.4 結(jié)構(gòu)減振設(shè)計的研究方法19-21
• 1.5 本課題的研究目的與內(nèi)容21-23
• 第二章 神經(jīng)電極微動環(huán)境下力學仿真23-39
• 2.1 引言23-25
• 2.1.1 NeuroNexus神經(jīng)電極23-25
• 2.1.2 有限元應(yīng)用簡介25
• 2.2 神經(jīng)電極-腦組織界面三維模型建立25-28
• 2.2.1 神經(jīng)電極的幾何參數(shù)的確定26-27
• 2.2.2 神經(jīng)電極-腦組織界面三維模型的建立27-28
• 2.3 神經(jīng)電極-腦組織界面有限元模型的建立28-31
• 2.3.1 有限元單元的選取28-29
• 2.3.2 材料特性29-30
• 2.3.3 邊界條件與加載30-31
• 2.4 神經(jīng)電極微動環(huán)境下力學分析31-37
• 2.4.1 靜應(yīng)力分析31-35
• 2.4.2 模態(tài)分析35-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 第三章 基于柔順機構(gòu)的新型減振電極設(shè)計39-55
• 3.1 引言39-40
• 3.2 基于柔順機構(gòu)的新型減振電極的幾何設(shè)計40-42
• 3.2.1 柔順機構(gòu)40-41
• 3.2.2 柔順鉸鏈41-42
• 3.3 基于柔順機構(gòu)的新型減振電極-腦組織界面的有限元建模42-43
• 3.3.1 有限元單元的選取與材料特性43
• 3.3.2 邊界條件與加載43
• 3.4 基于柔順機構(gòu)的新型減振電極的力學模型43-47
• 3.4.1 柔順鉸鏈的力學模型43-46
• 3.4.2 新型減振電極的力學模型46-47
• 3.5 基于柔順機構(gòu)的新型減振電極微動環(huán)境下力學分析47-53
• 3.5.1 靜應(yīng)力分析47-52
• 3.5.2 模態(tài)分析52-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 第四章 基于薄板小變形原理的新型減振電極設(shè)計55-69
• 4.1 引言55-56
• 4.2 基于小變形原理的新型減振電極的力學建模56-61
• 4.2.1 薄板的撓度理論56-57
• 4.2.2 基于薄板小變形原理的新型減振電極的力學模型57-60
• 4.2.3 薄板電極的尺寸設(shè)計60-61
• 4.3 基于小變形原理的新型減振電極-腦組織界面的有限元建模61
• 4.3.1 有限元單元的選取與材料特性61
• 4.3.2 邊界條件與加載61
• 4.4 基于小變形原理的新型減振電極-腦組織界面的力學分析61-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 第五章 結(jié)果與展望69-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77-79
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文79-81

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  本文關(guān)鍵詞：神經(jīng)電極微動環(huán)境下力學仿真及其減振設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：309930