ICU吊塔结构设计与优化研究

发布时间：2020-04-06 23:57

【摘要】：随着数字技术和医疗技术的发展,新型医疗设备的研究日新月异。ICU(Intensive care unit:重症监护室)吊塔是医院现代化手术室必不可少的医疗设备,它既是手术平台,也用于手术室供氧、吸引、压缩空气、氮气等医用气体的终端转接。目前国内外许多医院所用的ICU吊塔大部分采用手动方式调整和控制旋转平台的方向和位置,不仅降低了医生做手术的效率,而且在手术过程中容易接触大面积的外物,造成细菌污染,从而给病人带来危害。本文以ICU垂直吊塔为研究对象,开发新产品ICU单臂电动吊塔,具体研究工作包括以下几个方面:1.ICU吊塔的结构建模与改进。利用SOLIDWORKS软件对ICU垂直吊塔进行三维建模,分析ICU垂直吊塔结构特点,对其进行结构改进。在ICU垂直吊塔结构的基础上增加悬臂结构、升降系统,并对旋转法兰进行改进,得到ICU单臂电动吊塔。建立ICU单臂电动吊塔进行三维模型,为其动力学仿真和静力学分析奠定基础。2.ICU单臂电动吊塔动态仿真分析。通过动力学软件ADAMS(Automated Dynamic Analysis of Mechanical Systems)对ICU单臂电动吊塔进行动力学分析。分析悬臂结构各零件间的受力情况,得出其最大受力位置。分析其运动过程,对比各构件的运动参数与实际运动过程,验证运动仿真过程与ICU单臂电动吊塔实际运动过程的一致性,确保产品设计的合理性。3.ICU单臂电动吊塔悬臂结构的静力学分析。利用ANSYS Workbench有限元分析软件,对悬臂在不同的工况下进行有限元分析仿真,并对其进行静强度和变形分析,确定其危险部位和材料富余情况,确保悬臂满足强度和刚度要求。4.ICU单臂电动吊塔悬臂结构尺寸优化。基于悬臂结构的应力应变和屈曲分析,对悬臂结构进行尺寸优化,对悬臂横截面进行优化设计。建立结构参数化模型,进行截面尺寸优化,获得悬臂的最佳截面参数,并对优化后结构进行静力学分析和稳定性分析验证校核,确定其优化方式的合理性。通过以上几个方面的研究,开发的新产品ICU单臂电动吊塔,具有功能更加齐全,调整速度快、效率高,操作更加灵活,升降范围大,定位精度高等优点。
【图文】：

第一套医疗吊塔医用吊塔的设计方法一般为：吊塔离地排空悬挂于天花顶，，其特点是使地面空间宽

aICU双臂吊塔
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH77

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 朱来福;;高空作业平台伸缩臂变幅及调平机构的配合分析[J];建筑机械化;2015年09期

2 林昌华;苟晓明;程明;;基于OptiStruct的摩托车车架结构优化[J];机械强度;2014年03期

3 姚道壮;杨建国;吕志军;;基于ANSYS Workbench的货架立柱截面优化设计[J];东华大学学报(自然科学版);2011年04期

4 黎育红;聂凌霄;;基于ADAMS虚拟样机的多体系统动力学仿真[J];武汉大学学报(工学版);2010年06期

5 谢志江;孙玉;李诚;倪卫;;基于ANSYS Workbench的搬运机械手结构优化设计[J];机械与电子;2010年01期

6 焦广发;周兰英;;ADAMS柔性体运动仿真分析及运用[J];现代制造工程;2007年05期

7 沈晋明;;一般手术部环境控制依据[J];洁净与空调技术;2005年04期

本文编号：2617173