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题名磁感应发热供能SMA驱动的尿道阀研究
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作者
蒙于民
李笑
赵搏强
谢勇彬
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机构
广东工业大学机电工程学院
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出处
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2024年第3期216-223,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52075101)。
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文摘
为了解决现有SMA驱动的尿道阀存在供能系统结构复杂、与生物组织相容性和可靠性低等问题,提出了一种利用磁流体在交变磁场中的热效应为SMA弹簧的驱动直接提供热能的新方法,设计了一种磁感应发热供能SMA驱动的尿道阀。建立了尿道阀的电-磁转换、磁-热转换和热-机转换等多场耦合关系数学模型,通过仿真和实验研究了磁场控制参数对尿道阀驱动特性的影响规律,优化了磁流体的材料参数,实验研究了尿道阀的启闭特性。研究结果表明,尿道阀原理可行,植入部分结构简单;增大磁场强度或磁场交变频率均可提高驱动特性,磁流体通过参数优化后发热功率提高了57%;尿道阀启闭特性良好,平均尿流率为13.6 ml/s;所建立的数学模型有效实用,可为尿道阀的结构设计和特性分析提供理论指导。
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关键词
尿道阀
sma驱动
磁流体
磁感应发热
数学建模
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Keywords
urethral valve
sma driven
magnetic fluid
magnet induced heating
mathematical modeling
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分类号
TH137
[机械工程—机械制造及自动化]
R318.6
[医药卫生—生物医学工程]
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题名SMA驱动的仿章鱼多关节柔性臂研究及发展分析
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作者
王玉荣
许晟鑫
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机构
东北林业大学机电工程学院
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出处
《电子测试》
2020年第3期18-19,25,共3页
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基金
东北林业大学大学生创新创业训练计划项目资助”形状记忆合金丝驱动的仿章鱼多关节柔性臂设计研究（201810225063）”
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文摘
仿生柔性臂是从自然界软体动物的运动功能中获得灵感,基于功能仿生和结构仿生原理研制的新型机械臂。采用形状记忆合金(ShapeMemoryAlloy,SMA)丝作为制动器,能有效提高仿生机械臂的柔性,减轻重量,简化结构,研制一种SMA丝驱动的高性能仿生柔性机械臂为水下探测、取样提供一种重要智能装备,研究具有理论意义和实用价值。本项目从章鱼触手的解剖结构中获得灵感,提出研制一种驱动-缠绕-抓取一体化的软体柔性臂机器人。建立好力学模型后,通过记忆合金丝驱动柔性臂。本实验研究不同电压以及占空比的作用下,柔性比的弯曲结果。实验验证了力学模型的成立,实现了柔性臂连续行的矢量弯曲,得到了驱动电压、驱动时间、弯曲角度以及占空比之间的关系。
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关键词
sma驱动
仿生柔性臂
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Keywords
sma driven
bionic flexible arm
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名SMA驱动的膀胱配流阀仿真与实验
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作者
伍宗鹏
李笑
李亚鹏
陈旭鸿
邵爱祥
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机构
广东工业大学机电工程学院
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出处
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2023年第4期61-68,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52075101)
广州市科学研究计划项目(201904010184)。
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文摘
针对重度尿失禁患者并发输尿管逆流问题,提出一种形状记忆合金(SMA)驱动的硅胶膜式膀胱配流阀,建立了驱动元件数学模型和配流阀有限元仿真模型,仿真分析并优化设计了配流阀的结构参数,搭建模拟实验平台实验研究了驱动元件温升特性、尿道尿流率特性、输尿管逆流率特性和配流阀交替启闭特性。结果表明,该阀尿液配流原理可行,启闭特性良好,尿流率特性和逆流率特性满足人体膀胱储排尿要求,结构紧凑,模型有效,可为优化设计适用于临床的膀胱配流阀提供指导,也可为其他人工括约肌的设计提供借鉴和参考。
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关键词
膀胱配流阀
sma驱动
有限元仿真
弹性硅胶
无线传能
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Keywords
bladder distributional valve
sma-driven
finite element simulation
elastic silicone
wireless energy transmission
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分类号
TH137
[机械工程—机械制造及自动化]
R318.6
[医药卫生—生物医学工程]
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