超聲汽化蒸汽驅(qū)動的尿道閥設(shè)計與實驗研究.pdf

1、因尿道括約肌功能障礙引起的重度尿失禁，不僅給病人帶來極大的生活麻煩，也易引起泌尿系統(tǒng)感染等并發(fā)癥，嚴(yán)重影響病人的生存質(zhì)量。該病可能發(fā)生于不同的年齡和性別，通常難以用藥物或手術(shù)治愈，必須采取尿道自主控制措施。為了解決因尿道括約肌功能障礙引發(fā)的重度尿失禁問題，本文設(shè)計了一種超聲汽化蒸汽驅(qū)動的尿道閥，建立了尿道閥的數(shù)學(xué)模型，提出了尿道閥的可靠性仿真算法，研究了尿道閥的特性和可靠性。在此基礎(chǔ)上，開展了尿道閥應(yīng)用于超聲汽化蒸汽驅(qū)動的排尿助力系統(tǒng)的

2、實驗研究。具體工作內(nèi)容如下:
　　基于超聲學(xué)、熱力學(xué)和磁學(xué)理論，建立了尿道閥的驅(qū)動力數(shù)學(xué)模型和磁吸力數(shù)學(xué)模型。設(shè)計并搭建了模擬實驗系統(tǒng)，實驗驗證了驅(qū)動力數(shù)學(xué)模型和磁吸力數(shù)學(xué)模型的有效性。
　　在Matlab環(huán)境下，利用驅(qū)動力數(shù)學(xué)模型仿真分析了超聲控制參數(shù)和尿道閥結(jié)構(gòu)參數(shù)對尿道閥驅(qū)動特性的影響規(guī)律，實驗研究了超聲控制參數(shù)對尿道閥驅(qū)動特性的影響規(guī)律?；谀虻篱y的工作原理，建立了尿道閥的啟閉條件，并實驗驗證了尿道閥的啟閉特性。

3、r>　　運(yùn)用故障樹分析法分析了尿道閥的可靠性。在此基礎(chǔ)上結(jié)合蒙特卡羅法，提出了尿道閥的可靠性仿真算法。仿真計算了尿道閥的可靠性指標(biāo)，通過理論計算驗證了可靠性仿真算法的有效性。
　　基于超聲汽化蒸汽驅(qū)動的排尿助力系統(tǒng)的組成原理，設(shè)計了尿道閥的應(yīng)用方案。實驗研究了尿道閥對排尿助力系統(tǒng)的尿液配流功能的影響。
　　研究結(jié)果表明:尿道閥原理可行，啟閉特性良好，數(shù)學(xué)模型和可靠性仿真算法簡單有效;增大超聲波控制參數(shù)均可提高閥的驅(qū)動特性;驅(qū)