超声汽化蒸汽驱动的排尿助力系统试验研究与正交试验设计

【摘要】超声汽化蒸汽驱动的排尿助力系统是一种基于超声波热效应和热功转换原理设计的辅助膀胱排尿的装置。在该系统应用于临床前,有必要对其进行理论建模、特性分析和模拟试验研究。本文根据排尿助力系统的工作原理,运用超声学、热力学和流体力学理论建立了系统的数学模型,仿真分析和模拟试验研究了系统的驱动特性和排尿动力特性,用正交试验设计法优化了系统的控制参数和结构参数。主要研究内容如下：1.基于排尿助力系统的工作原理,运用超声学、热力学和流体力学理论建立了系统的体外超声波控制量与膀胱尿流率的多场耦合关系数学模型。2.在MATLAB环境下,利用建立的数学模型对排尿助力系统进行仿真,分析了超声波声强、超声波频率、超声波辐射面积、超声波辐射时间和初始膀胱压等参数对系统驱动特性和排尿动力特性的影响规律。3.利用模拟试验系统试验研究了排尿助力系统各参数对驱动特性和排尿动力特性的影响；通过仿真结果与模拟试验结果的对比,验证了所建立的数学模型的正确性。4.利用所建立的数学模型,采用正交试验设计法,对排尿助力系统的控制参数和结构参数进行了优化,分析了主要参数对系统性能指标影响的显著性,并确定了系统的最优参数组合。本文的研究结果可为排尿助力系统的后期研究奠定理论与试验基础,为设计新型辅助排尿装置提供指导,对合理设计适用于人体的生物医学装置有参考作用。
【作者】石志超；
【导师】李笑；
【作者基本信息】广东工业大学，机械工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】排尿助力系统；超声；数学建模；模拟试验研究；正交试验设计；

【参考文献】
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