Електроди інструменту для зварювання легень

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПопов, С. В.
dc.contributor.authorЛебедєв, О. В.
dc.date.accessioned2023-02-21T14:46:15Z
dc.date.available2023-02-21T14:46:15Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractenBackground. The young's modulus and elasticity of the lungs are lower, compared to other tissues to which the high-frequency welding method is applied. The impedance is also higher, which forces to apply additional loads to the lung and increase voltage to achieve successful high-frequency lungs welding. Objective. Substantiation of the shape and characteristics of electrodes based on the results of studies of thermal, mechanical and electrolytic effects on lung tissue when modeling the welding process. Methods. To achieve this goal, we used the computer-aided design environment SOLIDWORKS with its add-on packages: SOLIDWORKS Simulation, for simulating the flow of mechanical processes, and EMS SOLIDWORKS, for simulating the flow of thermal and electromagnetic processes while high-frequency lung welding. The simulation used 3D computer models-analogs of the lung parenchyma and electrodes of various shapes. Results. The processes of high-frequency electric welding of the lung parenchyma model was simulated and the results of mechanical, thermal and electrical processes in the parenchymal tissue are obtained. Thus, the values of pressure on the tissue, its compression and heating time to high-frequency welding temperatures for: flat electrodes are 5026 N/m2, 33.9 mm and 7.5 seconds; electrodes with rectangular protrusion and groove are 7417 N/m2, 36.55 mm and 2.5 seconds; electrodes with triangular groove and protrusion are 4889 N/m2, 34.44 mm and 15 seconds; electrodes with a square protrusion and groove are equal to 4976 N/m2 and 32.15 mm. Parenchymal tissue fits well into the rectangular and triangular grooves of electrodes, but poorly into the square groove of electrode, so the one was excluded from the analysis in the EMS package. Conclusions. As a result of this work, models of electrodes of various shapes for the lung welding tool, the value of the specific pressure on the fabric, the values for contraction of the tissue and the distribution of the temperature of the tissue over time were obtained. Based on these data, the best shape of the electrodes was determined – with rectangular grooves. Model and research files have also been created, which can be used to conduct research on any electrode and biological tissue files that are supported by the SOLIDWORKS ecosystem.uk
dc.description.abstractukПроблематика. В порівнянні з іншими тканинами, до яких застосовують метод високочастотного зварювання, модуль Юнга та еластичність легень нижчі, а імпеданс вищий, що змушує прикладати додаткових навантажень на легеню та збільшувати напругу для досягнення успішного високочастотного зварювання легень. Мета. Обґрунтування форми та характеристик електродів за результатами досліджень теплового, механічного та електричного впливу на тканину легень при моделюванні процесу їх зварювання. Методика реалізації. Для досягнення поставленої мети використовували середовище автоматизованого проектування SOLIDWORKS із його пакетами доповнення SOLIDWORKS Simulation для симуляції протікання механічних процесів та EMS SOLIDWORKS для симуляції протікання теплових та електромагнітних процесів при зварюванні тканини легені. У симуляції використовувались комп’ютерні 3D-моделі-аналоги паренхіми легені та електродів різних форм. Результати. Виконано симуляції процесу високочастотного електрозварювання моделі паренхіми легені та отримано результати протікання механічних, теплових та електричних процесів у тканині паренхіми. Так, значення тиску на тканину, її стиснення та часу нагрівання до температур високочастотного зварювання для: плоских електродів рівні 5026 Н/м2, 33.9 мм та 7,5 секунди; електродів з прямокутними виступом та канавкою рівні 7417 Н/м2, 36.55 мм та 2,5 секунди; електродів з трикутними канавкою та виступом рівні 4889 Н/м2, 34,44 мм та 15 секунд; електродів з квадратними виступом та канавкою рівні 4976 Н/м2 та 32,15 мм. Тканина паренхіми добре входить в канавки прямокутного та трикутного електроду, проте погано в електрод з квадратною канавкою, тому останній був виключений з аналізу в пакеті EMS. Висновки. В результаті виконання даної роботи отримано моделі електродів різних форм для інструменту для зварювання легень, значення питомого тиску на тканину, переміщення тканини та розподіл температури тканини в часі. На основі цих даних було визначено найкращу форму електродів – з прямокутними канавками. Також були створені файли моделей та досліджень, на основі яких можна проводити дослідження на будь-яких файлах електродів і біологічних тканин, які підтримуються програмою SOLIDWORKS.uk
dc.format.pagerangeС. 15-21uk
dc.identifier.citationПопов, С. В. Електроди інструменту для зварювання легень / Попов С. В., Лебедєв О. В. // Біомедична інженерія і технологія. – 2022. – № 8. – С. 15-21.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/52865
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім.Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceЖурнал Біомедична інженерія і технологія, № 8, 2022uk
dc.subjectелектродиuk
dc.subjectелектропровідністьuk
dc.subjectкомп’ютерна симуляціяuk
dc.subjectлегеняuk
dc.subjectроз’єднанняuk
dc.subjectтемператураuk
dc.subjectтискuk
dc.subjectComputer simulationuk
dc.subjectdissectionuk
dc.subjectelectric conductivityuk
dc.subjectelectrodesuk
dc.subjectlunguk
dc.subjectpressureuk
dc.subjecttemperatureuk
dc.subject.udc617-7 + 616-72uk
dc.titleЕлектроди інструменту для зварювання легеньuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
BmT-2022-8_p15-21.pdf
Розмір:
676.42 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Біомедична інженерія і технологія, № 8