白内障超声乳化手柄的设计及ANSYS有限元优化分析

• 作者: 宋学东 杨军 王延群 肖元
• 来源期刊: 国际生物医学工程杂志
• 学科: 医学
• 关键词: 超声乳化手柄 压电换能器 超声变幅杆 有限元分析
• 年，卷（期）: 2013,（2）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 103-107,115
• 页数: 6页
• 分类号: R318.6|O426
• 字数: 5170字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.issn.1673-4181.2013.02.010

摘要

目的 设计小体积、振幅放大系数大的超声乳化手柄.方法 介绍了压电换能器和超声变幅杆的机电振动特性,分别使用等效电路法和解析法,对压电换能器和超声变幅杆的尺寸进行设计,并设计出了四分之一波长压电换能器和四分之一波长超声变幅杆；最后,使用有限元分析软件ANSYS11.0,进行模态和谐响应分析,对手柄进行仿真验证和加负载针头后手柄尺寸进行优化.结果 手柄纵向振动频率和振速振幅放大系数都与理论设计非常接近,误差分别为1.4％、5.8％；在压电陶瓷片上加载300V正弦电压时,针头末端振幅可达125.5μm,能达到白内障乳化手术的需要.结论 本设计大大减小了手柄的体积,获得了较大的振幅放大系数,仿真结果充分验证了理论设计的正确性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨军	中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所	30	443	9.0	20.0
2	王延群	中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所	25	78	5.0	7.0
3	宋学东	中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所	7	16	3.0	3.0
4	肖元	中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所	1	3	1.0	1.0