Исследование и разработка методов определения механических характеристик гибких управляемых эндоскопов

• Автор: Иванов, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение. Постановка задачи
1. Краткий обзор и критический анализ методов исследования
механических систем медицинских эндоскопов
1.1 Анализ технических решений механических систем эндоскопов по патентным источникам
1.2. Обзор состояния методов проектирования и исследования механических систем эндоскопов
1.3. Основные подходы к определению возможностей автоматизированного проектирования ДЧЭ
1.4. Постановка задачи исследования и расчета дистальной части механической системы эндоскопа
2. Математические модели гибкой дистальной части медицинского эндоскопа
2.1. Методы кинематического анализа механической системы эндоскопа
2.2. Представление ДЧЭ в виде конечно-элементной модели
3. Определение характеристик деформированного состояния ДЧЭ методов конечных элементов

3.1. Метод конечных элементов для определения перемещений элементов механической системы эндоскопа
3.2. Методы определения положения равновесия ДЧЭ как гибкого стержня
3.3. Нелинейная задача определения деформированного состояния ДЧЭ
3.4. Расчет основных характеристик состояния механической системы эндоскопа с использованием персонального компьютера
3.5. Сравнительная характеристика геометрических и механических параметров ДЧЭ для основных эксплуатационных
состояний эндоскопа
4. Разработка методов и средств экспериментального определения геометрических и механических характеристик ДЧЭ
4.1. Анализ возможных методов определения различных характеристик ДЧЭ
4.2. Разработка средств экспериментального определения характеристик эндоскопа
4.3. Результаты экспериментального исследования медицинского эндоскопа типа ГД-Б-ВО-3 на разработанном стенде для испытания эндоскопов

4.4. Сравнительная оценка результатов расчета и экспериментального
исследования механической части эндоскопа
Заключение. Основные научные и практические результаты работы

Литература
Приложение 1. Матрица жесткости К22 для первой итерации
Приложение 2. Матрица К22 для первой итерации
Приложение 3. Матрица жесткости К22 для второй итерации
Приложение 4. Матрица К22 для второй итерации
Приложение 5. Матрица жесткости К21 для третьей итерации
Приложение 6. Матрица К22 для третьей итерации
Приложения 7-16. Расчет деформированного состояния конечноэлементной модели при разных значениях внешней нагрузки
-&г-
Количество звеньев = 11 Максимальный выбор нити
Характеристика сопряжения типов звеньев = 1000000000000000000001
Диаметр звена = 11 мм
Макс. угол поворота = 206.097 град
Макс. удлинение нити = 20 мм
Масштабные множители Кх, Ку:
Апроксимировались точки с 1 по
X = -,0525668*У*У+1.92422*У
Длина Угол X У X апрокс. Я кривиз.
7 10.3048 6.88709 1.2522 2.32708 -82.2614
7 20.6097 12.8926 4.84851 , 8.09388 -49.4431
7 20.6097 17.2479 10.3286 14.2667 -21.1353
7 20.6097 19.3955 16.991 17.5188 -9.78428
7 20.6097 19.0604 23.983 15
7 20.6097 16.2856 30.4096 9.90408 -40.3407
7 20.6097 11.4262 35.4481 2.15633 -83.3152
7 20.6097 5.10432 38.4536 -3.73623
7 20.6097 -1.8795 П 39.0415 -4.99986
7 20.6097 -8.60674 37.1365 -1.03699
12 10.3048 -19.3834 31.8578 7.95045 -50.1903
Расстояние от основания звена до шарнира (мм)
Звено Справа Слева

5 1