介電彈性體心臟血泵隔膜層合殼大變形分析.pdf

1、介電彈性體心臟血泵具有重要的醫(yī)用價值。血泵隔膜作為其致動元件，是由三層材料組成的層合結構，中間層是介電彈性體，兩側是柔性電極。本課題主要研究的就是介電彈性體心臟血泵隔膜層合殼的大變形問題。 利用板殼大變形的理論，通過對隔膜層合殼進行受力分析，建立了力學模型和數(shù)學模型，推導出隔膜層合殼的大變形微分方程組，然后對微分方程組進行數(shù)值求解，得到了在不同系統(tǒng)參數(shù)下隔膜層合殼變形的數(shù)值結果，接著分析了預拉伸應變、血液壓力、電場擠壓力、介電彈

2、性體層厚度、柔性電極的剛度對介電彈性體血泵中隔膜層合殼大變形的影響。 研究結果表明： (1)、預拉伸應變越大，隔膜層合殼變形越小，血泵達到相同射血壓力的容積會越小。但是太大會導致材料發(fā)生硬化，血泵容積效率降低。 (2)、血液壓力越大，隔膜層合殼變形越大。 (3)、電場擠壓力較小時，隔膜層合殼變形不明顯；在較高的電壓下，電場擠壓力達到較大的值，血泵容積才比較大。 (4)、介電彈性體層厚度越大，隔膜層