文档介绍：摘要新型压电致动网孔式雾化器设计研究生姓名: 朱寅导帅姓名: 陈云飞教授东南大学摘要吸入治疗方法是一种重要的非注射给药途径,是治疗呼吸道疾病较为盛行的医疗方法。雾化吸入治疗对支气管哮喘和肺部疾病等均可迅速、有效和无痈地产生治疗作用,雾化给药方法越来越多地被医院和家庭广泛使用。据调查吸入式雾化器在全球具有巨大的市场。吸入装置主要有定量吸入器,干粉吸入器和雾化器。定量吸入器和千粉吸入器因各种不足现很少被应用。传统的雾化器(喷射雾化器和超声波雾化器)有很多缺点,如必须提供压缩空气或较强电力,效率较低,对药物的药性和活性有影响等。新型的压电致动网孔式雾化器基于微机械加工技术,具有雾滴直径小,均匀,功率极小,效率高,药物残余量极少,对药物的药性和活性几乎没有影响,可随身携带,适合于家庭使用。它分为两种方式:一种是静态网孔雾化器,它通过压电换能器的振动挤压液体从网孔中喷出而形成气雾;另一种是振动网孔雾化器。压电陶瓷的振动传递给网孔板,网孔板随之振动挤出药液形成气雾。介绍了压电材料(PZT)的特性、压电换能器和超声波变幅杆的理论,本文给出了两种新型雾化器的模型,对雾滴的形成原理和影响雾化质量的因数进行了分析。基于有限元方法在产品设计和性能分析中的广泛应用,根据压电耦合有限元分析理论,对雾化器结构进行了深入的分析。采用ANSYS软件对振动网孔雾化器的模型进行了静力、模态和谐响应分析。静力分析给出了结构中心最大位移与所加电压和压电片厚度的关系。用模态分析确定了该结构的固有频率和振型, 提出了符合设计要求的模态并进行谐响应分析,分析了压电片厚度、压电圆环片小径和阻尼比对结构振动的影响。并提出了更高振动频率的设计结构。对静态网孔雾化器用解析法分析了超声变幅杆,并用有限元方法进行了验证。对换能器进行了符合设计要求的纵向振动有限元分析。分析表明:尽可能采用大的过渡圆弧可提高雾化质量;一定范围内可采用较小的小端真径可获得较大的振动频率和振幅值;适当增加压电片厚度可获得较大的小端位移;可以减少小端长度来提高雾化质量。分析获得的结果为换能器的优化设计提供了有力的参考。关键词:吸入治疗网孔式雾化器压电换能器有限元分析 ABSTRA(了 Design ofNew Type Piezoelectrically Actuated Mesh Nebulizers Candidate forMaster:ZHU Yin ,CHEN Yun-fei Southeast University ABSTRACT Inhalation drugtherapy(ID曰is aprevailing method ofrespiratory tract therapy as amain non·invasive drug call treatbronchus asthma andlung diseases withrapid,effective andpainless effects,It ing more and more popular used inhospiml reported inhalers have huge market in theworld. There arc three types ofinhalers:Metered-doseInhalers(MDIs),Dry Powder Inhalers(DPIs)and andDPIs have many disadvantages and now are used orjet nebulizer and ultrasonic nebulizer age conventional nebulizers have many pressed gas orelectricalresourcorequired,poor efficiency and riskofdenatunng orreducing the activityofdrug solution. The new typePiezoelectrically Actuated MesbNehalizers based on MEMS technology are suitablefor use haveadvantage offinedroplets,much greaterefficiency,low power,less residualvolume,portability and negligible effe