超聲針灸振子的設(shè)計(jì)及其振動(dòng)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-05 16:26
將超聲應(yīng)用在傳統(tǒng)針灸,通過高頻振動(dòng)傳遞到針上,形成對穴位周圍軟組織(超彈性材料)的振動(dòng)刺激。目前對于這種小尺寸的超聲振子的設(shè)計(jì)方法還很少,超聲與細(xì)長針(毫針)的振動(dòng)耦合特性還不明確,以及超聲振動(dòng)作用到軟組織(超彈性材料)上的振動(dòng)特性的研究還很少見,因此還需要做進(jìn)一步的研究。本文針對傳統(tǒng)針灸和超聲相結(jié)合的一種新的針灸儀器進(jìn)行了振子設(shè)計(jì)與振動(dòng)特性研究。通過有限元仿真軟件對超聲振子進(jìn)行仿真分析,實(shí)現(xiàn)了縱振超聲振子的設(shè)計(jì),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(xì)長針的耦合振動(dòng)特性,以及超聲振動(dòng)作用到超彈性材料上的振動(dòng)特性;對超聲振子的阻抗特性和振動(dòng)特性進(jìn)行了測試分析。主要研究工作和成果如下:(1)通過文獻(xiàn)檢索,歸納分析了超聲針灸的超聲振動(dòng)評價(jià)指標(biāo)參數(shù),并將其作為超聲與傳統(tǒng)針灸相結(jié)合的超聲針灸儀器的設(shè)計(jì)目標(biāo);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(dǎo)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(dòng)的超聲振子,設(shè)計(jì)了超聲針灸的振動(dòng)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(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)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(chǔ)上,對針灸技術(shù)結(jié)合超聲振動(dòng)的先進(jìn)針灸儀器,使得超聲針灸能夠滿足相關(guān)振動(dòng)參要求。率的機(jī)械振動(dòng)波,其頻率大于 20KH。根據(jù)其夠發(fā)射和接收能量等特點(diǎn),在醫(yī)療領(lǐng)域中已經(jīng)聲與治療超聲兩大方面[16-18]。超聲檢測上的應(yīng)像技術(shù)等,治療超聲包括超聲波手術(shù)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(yīng)的阻抗表達(dá)式,推導(dǎo)出超程[47]。其中,部件尺寸和位置是影響超聲振子性能的關(guān)鍵因素。器的整體結(jié)構(gòu)較為簡單,主要包括三個(gè)部件,依次為后蓋板、壓電后通過預(yù)緊力螺栓連接成為一個(gè)整體,如圖 2.1 所示。因此可以通電振動(dòng)特性方面著手研究,對整個(gè)換能器的特性進(jìn)行宏觀分析和設(shè)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(shí)換能器的波長進(jìn)行對應(yīng),設(shè)計(jì)出λ/2 或者λ/4 超聲振子。縱振換能器是以作,假設(shè)換能器的橫向尺寸遠(yuǎn)小于換能器的波長,這種假設(shè)可以使遠(yuǎn)離其橫向共振的頻率,減少或者避免徑向上的振動(dòng),同時(shí)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(xì)長的復(fù)合面上的振動(dòng)可用其軸線上的振動(dòng)表示。在壓電陶瓷片厚度遠(yuǎn)小于波理論,壓電陶瓷堆也可以等效為一個(gè)軸向極化的細(xì)長圓棒。因此,理論來分析換能器的性能,將其抽象成一個(gè)復(fù)合細(xì)長圓棒振子的理想
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種超聲換能器的設(shè)計(jì)及仿真[J]. 劉曉光,蔣曉明,張理,曹立超. 自動(dòng)化與信息工程. 2017(04)
[2]壓電陶瓷的壓電效應(yīng)分析[J]. 袁曉紅. 化學(xué)工程與裝備. 2017(06)
[3]超聲手術(shù)刀振動(dòng)特性分析[J]. 索建軍,王彤宇,王小毓. 長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[4]超聲治療在中醫(yī)學(xué)科領(lǐng)域中的應(yīng)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(xué)的結(jié)合方法[J]. 狄富平. 現(xiàn)代養(yǎng)生. 2016(12)
[6]超聲模擬中醫(yī)針刺手法量化技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 周紅生,王歡,董昌盛,楊紅穗,張世功. 聲學(xué)技術(shù). 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(xué)報(bào). 2015(10)
[8]超聲縱振動(dòng)空心變幅桿的特性[J]. 王維鴿,賀西平. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[9]螺栓材料對換能器振動(dòng)特性影響的研究[J]. 童志強(qiáng),皮鈞,高賈順. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(09)
[10]針灸與超聲醫(yī)學(xué)之結(jié)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(xué)刊. 2014(04)
博士論文
[1]生物軟組織切割機(jī)理的實(shí)驗(yàn)與理論研究[D]. 胡中偉.湖南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]超聲針灸換能器的設(shè)計(jì)研究和檢測[D]. 劉俏俏.重慶醫(yī)科大學(xué) 2015
[2]微型壓電超聲換能器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 郭心怡.中北大學(xué) 2015
[3]超聲電源匹配特性的研究[D]. 王磊.太原理工大學(xué) 2014
[4]面向穿刺活檢的典型生物組織力學(xué)特性研究[D]. 劉明.山東大學(xué) 2012
[5]夾心式壓電超聲換能器設(shè)計(jì)及其振動(dòng)性能研究[D]. 梁松.東北大學(xué) 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(xué) 2011
[7]針刺軟組織有限元仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 許旺蓓.天津大學(xué) 2009
本文編號:3385688
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)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(chǔ)上,對針灸技術(shù)結(jié)合超聲振動(dòng)的先進(jìn)針灸儀器,使得超聲針灸能夠滿足相關(guān)振動(dòng)參要求。率的機(jī)械振動(dòng)波,其頻率大于 20KH。根據(jù)其夠發(fā)射和接收能量等特點(diǎn),在醫(yī)療領(lǐng)域中已經(jīng)聲與治療超聲兩大方面[16-18]。超聲檢測上的應(yīng)像技術(shù)等,治療超聲包括超聲波手術(shù)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(yīng)的阻抗表達(dá)式,推導(dǎo)出超程[47]。其中,部件尺寸和位置是影響超聲振子性能的關(guān)鍵因素。器的整體結(jié)構(gòu)較為簡單,主要包括三個(gè)部件,依次為后蓋板、壓電后通過預(yù)緊力螺栓連接成為一個(gè)整體,如圖 2.1 所示。因此可以通電振動(dòng)特性方面著手研究,對整個(gè)換能器的特性進(jìn)行宏觀分析和設(shè)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(shí)換能器的波長進(jìn)行對應(yīng),設(shè)計(jì)出λ/2 或者λ/4 超聲振子。縱振換能器是以作,假設(shè)換能器的橫向尺寸遠(yuǎn)小于換能器的波長,這種假設(shè)可以使遠(yuǎn)離其橫向共振的頻率,減少或者避免徑向上的振動(dòng),同時(shí)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(xì)長的復(fù)合面上的振動(dòng)可用其軸線上的振動(dòng)表示。在壓電陶瓷片厚度遠(yuǎn)小于波理論,壓電陶瓷堆也可以等效為一個(gè)軸向極化的細(xì)長圓棒。因此,理論來分析換能器的性能,將其抽象成一個(gè)復(fù)合細(xì)長圓棒振子的理想
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種超聲換能器的設(shè)計(jì)及仿真[J]. 劉曉光,蔣曉明,張理,曹立超. 自動(dòng)化與信息工程. 2017(04)
[2]壓電陶瓷的壓電效應(yīng)分析[J]. 袁曉紅. 化學(xué)工程與裝備. 2017(06)
[3]超聲手術(shù)刀振動(dòng)特性分析[J]. 索建軍,王彤宇,王小毓. 長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[4]超聲治療在中醫(yī)學(xué)科領(lǐng)域中的應(yīng)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(xué)的結(jié)合方法[J]. 狄富平. 現(xiàn)代養(yǎng)生. 2016(12)
[6]超聲模擬中醫(yī)針刺手法量化技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 周紅生,王歡,董昌盛,楊紅穗,張世功. 聲學(xué)技術(shù). 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(xué)報(bào). 2015(10)
[8]超聲縱振動(dòng)空心變幅桿的特性[J]. 王維鴿,賀西平. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[9]螺栓材料對換能器振動(dòng)特性影響的研究[J]. 童志強(qiáng),皮鈞,高賈順. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(09)
[10]針灸與超聲醫(yī)學(xué)之結(jié)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(xué)刊. 2014(04)
博士論文
[1]生物軟組織切割機(jī)理的實(shí)驗(yàn)與理論研究[D]. 胡中偉.湖南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]超聲針灸換能器的設(shè)計(jì)研究和檢測[D]. 劉俏俏.重慶醫(yī)科大學(xué) 2015
[2]微型壓電超聲換能器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 郭心怡.中北大學(xué) 2015
[3]超聲電源匹配特性的研究[D]. 王磊.太原理工大學(xué) 2014
[4]面向穿刺活檢的典型生物組織力學(xué)特性研究[D]. 劉明.山東大學(xué) 2012
[5]夾心式壓電超聲換能器設(shè)計(jì)及其振動(dòng)性能研究[D]. 梁松.東北大學(xué) 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(xué) 2011
[7]針刺軟組織有限元仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 許旺蓓.天津大學(xué) 2009
本文編號:3385688
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