Design and 3D printing of waveguide-based ultrasonic longitudinal-torsional transducers for medical needle insertion

传感器 声学 超声波传感器 材料科学 振动 有限元法 波导管 智能传感器 工程类 结构工程 光电子学 物理
作者
Yi Wang,Yi Cai,Hu Gong,Yuan‐Shin Lee
出处
期刊:Sensors and Actuators A-physical [Elsevier BV]
卷期号:344: 113706-113706 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.sna.2022.113706
摘要

This paper presents a new waveguide-based longitudinal-torsional (L&T) ultrasonic transducer. For synchronization of both the longitudinal and the torsional vibrations, a new circular array of helical structures was designed and developed. The array of helical structures is used as an effective waveguide to constrain the wave propagations to achieve harmonic longitudinal-torsional vibration. Analytical modeling of the new design is presented for synchronous L&T vibration conversion. A finite element (FE) analysis was used to optimize the geometric design of the new L&T transducer. The new design was fabricated using a selective laser melting (SLM) additive manufacturing (AM) process. Lab experiments were conducted to measure the impedance and vibration performance of the novel fabricated transducers and validate the L&T transducer design. The results show that the new waveguide-based transducer is promising to deliver synchronized L&T vibration with high vibrational power efficiency. The new L&T ultrasonic transducer can be developed for a vibratory needle insertion device, effectively reducing insertion force and bending.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
wyz完成签到,获得积分10
3秒前
脑洞疼应助劳大采纳,获得10
4秒前
huohuo143发布了新的文献求助10
5秒前
67完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助jlj采纳,获得10
6秒前
Sisyphus完成签到,获得积分10
7秒前
烂漫草莓完成签到,获得积分10
9秒前
充电宝应助饱满南松采纳,获得10
9秒前
11秒前
orixero应助考研小白采纳,获得10
11秒前
xrc完成签到,获得积分20
12秒前
Owen应助cristin采纳,获得10
12秒前
12秒前
辛勤的芾发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
Zjx应助hzs采纳,获得30
15秒前
15秒前
huohuo143完成签到,获得积分10
18秒前
jinxiao完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
王思木发布了新的文献求助10
19秒前
DAJI完成签到,获得积分10
20秒前
cary发布了新的文献求助10
21秒前
Theprisoners应助笨笨的初翠采纳,获得20
21秒前
ffgg12138发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
王大炮发布了新的文献求助10
22秒前
英姑应助又习采纳,获得10
23秒前
阿姊完成签到 ,获得积分10
23秒前
25秒前
26秒前
27秒前
27秒前
考研小白发布了新的文献求助10
27秒前
huanghan完成签到,获得积分10
28秒前
Cynthia完成签到,获得积分10
29秒前
汉堡包应助默默的巧荷采纳,获得10
29秒前
Bond完成签到 ,获得积分10
30秒前
30秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3992746
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533621
关于积分的说明 11263200
捐赠科研通 3273346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806029
邀请新用户注册赠送积分活动 882889
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809609