介電彈性體心臟血泵隔膜層合殼大變形分析.pdf

1、介電彈性體心臟血泵具有重要的醫(yī)用價(jià)值。血泵隔膜作為其致動(dòng)元件，是由三層材料組成的層合結(jié)構(gòu)，中間層是介電彈性體，兩側(cè)是柔性電極。本課題主要研究的就是介電彈性體心臟血泵隔膜層合殼的大變形問(wèn)題。 利用板殼大變形的理論，通過(guò)對(duì)隔膜層合殼進(jìn)行受力分析，建立了力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出隔膜層合殼的大變形微分方程組，然后對(duì)微分方程組進(jìn)行數(shù)值求解，得到了在不同系統(tǒng)參數(shù)下隔膜層合殼變形的數(shù)值結(jié)果，接著分析了預(yù)拉伸應(yīng)變、血液壓力、電場(chǎng)擠壓力、介電彈

2、性體層厚度、柔性電極的剛度對(duì)介電彈性體血泵中隔膜層合殼大變形的影響。 研究結(jié)果表明： (1)、預(yù)拉伸應(yīng)變?cè)酱?，隔膜層合殼變形越小，血泵達(dá)到相同射血壓力的容積會(huì)越小。但是太大會(huì)導(dǎo)致材料發(fā)生硬化，血泵容積效率降低。 (2)、血液壓力越大，隔膜層合殼變形越大。 (3)、電場(chǎng)擠壓力較小時(shí)，隔膜層合殼變形不明顯；在較高的電壓下，電場(chǎng)擠壓力達(dá)到較大的值，血泵容積才比較大。 (4)、介電彈性體層厚度越大，隔膜層