大剂量多孔无针注射器结构优化

作     者：刘国勇 李帆 李新月 陈雪波 朱冬梅 LIU Guoyong;LI Fan;LI Xinyue;CHEN Xuebo;ZHU Dongmei

作者机构：北京科技大学机械工程学院北京100083 东风本田汽车有限公司湖北武汉430056 

基　　金：国家留学基金委资助项目(201806465019) 

出 版 物：《湖南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Hunan University:Natural Sciences)

年 卷 期：2023年第50卷第2期

页      码：181-190页

摘      要：针对目前单孔无针注射器单次注射剂量小、需要多次重复注射的缺陷,提出一种大剂量多孔无针注射器.应用ANSYS Workbench仿真平台对多孔无针注射器的注射流场进行分析,发现多孔无针注射器的工作压力不低于13 MPa;并通过流固耦合分析,得到多孔无针注射器不同直径的应力变化规律,且拟合了不同压力下许用应力与最小安瓿直径之间的关系多项式.根据仿真结果设计正交试验对多孔无针注射器收缩段进行结构优化,得到优化方案:20°收缩角、1.4的长径比、2 mm的分布圆直径、4.05 mm的收缩段长度和0.165 mm的微孔直径.且通过安瓿的应力分析,验证了优化方案满足材料的力学性能要求.优化结果表明,该注射器具有比传统单孔注射器更大的注射剂量,可达5 mL,注射速度高达150 m/s以上,能击穿皮肤,同时又不致造成过多损伤.试验及动力学分析进一步验证了优化方案的可行性.

主 题 词：无针注射器 流场 流固耦合 正交试验 动力学仿真 

学科分类：1004[医学-公共卫生预防医学类] 10[医学] 

核心收录：

D　O　I：10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022204

馆 藏 号：203118540...