超声手术刀高频振动疲劳特性研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-15页 |
| 1.1 背景 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 单孔微创超声手术刀的研究概况 | 第9-11页 |
| 1.2.2 超声换能器的研究现状 | 第11页 |
| 1.2.3 变幅杆的研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.4 超声疲劳的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 课题研究的目的和意义 | 第13页 |
| 1.4 论文研究的主要内容 | 第13-15页 |
| 第二章 超声手术刀的工作原理及系统组成 | 第15-26页 |
| 2.1 超声波的概况 | 第15页 |
| 2.2 超声手术刀工作的基本原理 | 第15-16页 |
| 2.3 超声手术刀组成系统 | 第16-20页 |
| 2.3.1 超声波发生器 | 第17页 |
| 2.3.2 超声换能器 | 第17-18页 |
| 2.3.3 超声变幅杆 | 第18-19页 |
| 2.3.4 超声手术刀（工具头） | 第19-20页 |
| 2.4 超声手术刀系统的动力学分析 | 第20-25页 |
| 2.4.1 变截面杆纵振动的波动方程 | 第21-22页 |
| 2.4.2 指数型变幅杆的理论分析 | 第22-25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 超声手术刀有限元仿真分析 | 第26-47页 |
| 3.1 有限元法简介 | 第26-27页 |
| 3.1.1 有限元方法的基本思想 | 第26-27页 |
| 3.1.2 有限元软件介绍 | 第27页 |
| 3.2 有限元分析理论 | 第27-30页 |
| 3.2.1 模态分析理论 | 第27-29页 |
| 3.2.2 谐响应分析原理 | 第29-30页 |
| 3.2.3 压电耦合分析 | 第30页 |
| 3.3 超声换能器的有限元分析 | 第30-34页 |
| 3.3.1 ANSYS分析问题的一般步骤 | 第30-31页 |
| 3.3.2 超声换能器模态分析 | 第31-33页 |
| 3.3.3 超声换能器谐响应分析 | 第33-34页 |
| 3.4 超声手术刀有限元分析 | 第34-38页 |
| 3.4.1 有限元建模 | 第34-35页 |
| 3.4.2 超声手术刀模态分析 | 第35-38页 |
| 3.5 超声手术刀的优化 | 第38-40页 |
| 3.5.1 驻波场 | 第38-39页 |
| 3.5.2 优化方法 | 第39-40页 |
| 3.6 优化后超声手术刀的有限元分析 | 第40-45页 |
| 3.6.1 模态分析 | 第40-42页 |
| 3.6.2 谐响应分析 | 第42-45页 |
| 3.7 实验验证 | 第45页 |
| 3.8 本章小结 | 第45-47页 |
| 第四章 疲劳寿命的机理分析 | 第47-55页 |
| 4.1 疲劳概述 | 第47-48页 |
| 4.1.1 疲劳的定义 | 第47页 |
| 4.1.2 疲劳的分类 | 第47-48页 |
| 4.2 疲劳性能描述 | 第48-51页 |
| 4.2.1 裂纹的萌生与扩展 | 第48-49页 |
| 4.2.2 S-N曲线 | 第49-51页 |
| 4.3 疲劳损伤机理研究 | 第51-53页 |
| 4.4 疲劳寿命的预测方法 | 第53页 |
| 4.5 超声刀疲劳寿命分析路线 | 第53-54页 |
| 4.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 第五章 超声手术刀的疲劳寿命预测 | 第55-65页 |
| 5.1 疲劳仿真软件介绍 | 第55-56页 |
| 5.2 超声手术刀疲劳仿真计算 | 第56-64页 |
| 5.2.1 时间历程载荷的获取 | 第56-58页 |
| 5.2.2 选取S-N曲线 | 第58-59页 |
| 5.2.3 平均应力修正 | 第59-60页 |
| 5.2.4 损伤参量确定 | 第60-61页 |
| 5.2.5 超声手术刀寿命计算及结果分析 | 第61-64页 |
| 5.3 本章小结 | 第64-65页 |
| 第六章 总结与展望 | 第65-67页 |
| 6.1 总结 | 第65页 |
| 6.2 展望 | 第65-67页 |
| 致谢 | 第67-68页 |
| 参考文献 | 第68-69页 |
