摘要：目的:设计一种适用于经肛内镜缝合器的电控模块,实现对缝合器缝合动作的精准控制,为经肛门内镜微创手术缝合带来便利。方法:设计经肛内镜缝合器机械结构、电控模块及控制算法,搭建样机实验平台,对电机输出性能及样机进行测试。结果:在空载下,电机转速相对误差最大为7.36%,且电机转速n与PWM信号间存在关系:n = 4.023 ×D − 74.1,缝合动作的理论计算与测试数据基本吻合。结论:本文所设计的电控系统,可以实现对经肛内镜缝合器缝合动作的控制,可为后续缝合自动化提供参考。

摘要：目的对比分析不同型号胰岛素笔用针头切面设计及尺寸与其穿刺力、流速、按压力之间的关系。方法分别建立人体皮肤组织和针头模型,并进行针头穿刺的有限元模拟分析。使用测试平台检测25种具有不同几何参数针头的穿刺力、推药压力、流速等参数,分析几何参数对针头性能的影响。结果针头穿刺力与其切面设计密切相关。与三切面针头相比,五切面针头增加了二级倾角和壁角,其针头与组织接触面积更大,接触角度的变化更平缓,降低了针头穿刺力。针头外径越小其穿透力越小;内径越大,药液流速越大、推药压力越小、注射精度越高。结论五切面、超薄壁或极薄壁针头具有更优异的性能。可在保证针头强度的基础上,通过优化针头几何参数,减小穿刺力。本研究结果可为胰岛素笔用针头的设计提供理论基础和实验依据。

摘要：目的对静脉留置针进行理论分析与实验研究,建立不同材质留置针导管与模拟皮肤组织相互作用的理论模型,同时对不同留置针导管进行测试,为留置针的优化设计提供理论基础和实验依据。方法根据留置针导管在25℃和37℃下的力学特性,建立导管穿刺模拟皮肤组织的有限元模型,分析穿刺过程中导管褶皱情况与导管材料和结构的关系,并对留置针导管的刚度、X射线显影性等进行实验测试。结果导管在不同温度下的性能与其材料密切相关,导管褶皱情况与导管材料、楔形面倾角有关,聚氨酯(PU)导管在常温(25℃)下的弹性模量约为500 MPa,在体温(37℃)下的弹性模量约为250 MPa,满足穿刺时刚度大、留置时材质软的临床需求。在导管结构相同时,PU导管比氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)导管更不易发生褶皱;导管材料相同时,楔形面倾角越小,导管越不易发生褶皱。结论适当减小留置针针头的楔形面倾角,可以提高穿刺成功率。PU导管具有较好的力学特性,其在穿刺时不易发生褶皱,并且在体温时刚度有所降低,既可以提高穿刺成功率,也可以减少并发症的发生,具有更好的临床应用前景。

摘要：在透水混凝土中掺入硅灰和矿粉,设计了四因素四水平正交试验,采用极差法分析了目标孔隙率、水胶比、硅灰掺量、矿粉掺量对透水混凝土抗压强度和透水性能的影响,并对其微观形貌进行了分析。结果表明:各因素对透水混凝土抗压强度和透水性能影响的大小顺序为目标孔隙率>水胶比>硅灰掺量>矿粉掺量;透水混凝土的抗压强度和透水系数之间呈负相关关系;微观分析发现,未掺硅灰、矿粉的透水混凝土微观结构存在明显孔洞,硅灰或矿粉的掺入可以对孔洞进行有效填充,在一定程度上减少了孔隙数量,可改善透水混凝土的综合性能。

摘要：依托大瑞铁路高黎贡山隧道全断面隧道掘进机(TBM)段圆形模筑混凝土衬砌工程,开展了不同衬砌结构的模型试验研究。采用卧式加载试验装置,对圆形模筑混凝土、单层管片和管片双层三种衬砌类型进行试验,得到三种衬砌管片的弯矩、轴力和位移。研究结果表明:在相同荷载条件下,模筑混凝土衬砌破坏时能承受更大的弯矩;在试件破坏前,单层管片衬砌和管片双层衬砌在拱脚处轴力有突变,产生应力集中现象;分块对管片刚度有一定的削弱作用;等厚度的圆形模筑混凝土和管片双层衬砌,前者刚度大,力学性态好。