Tapadh leibh airson tadhal air Nature.com.Chan eil mòran taic CSS aig an tionndadh brobhsair a tha thu a’ cleachdadh.Airson an eòlas as fheàrr, tha sinn a’ moladh gun cleachd thu brobhsair ùraichte (no cuir à comas Modh Co-chòrdalachd ann an Internet Explorer).Anns an eadar-ama, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, bheir sinn seachad an làrach gun stoidhlichean agus JavaScript.
Chaidh a dhearbhadh o chionn ghoirid gu bheil cleachdadh ultrasound ag àrdachadh toradh clò ann am miann snàthad mìn le taic ultrasound (USeFNAB) an coimeas ri miann snàthad mìn àbhaisteach (FNAB).Gu ruige seo, cha deach an dàimh eadar geoimeatraidh bevel agus gluasad tip a sgrùdadh gu mionaideach.Anns an sgrùdadh seo, rinn sinn sgrùdadh air feartan ath-shuidheachadh snàthad agus leud sèididh airson diofar geoimeatraidh bevel snàthad le faid bevel eadar-dhealaichte.A’ cleachdadh lancet beveled àbhaisteach 3.9 mm, b’ e am bàillidh cumhachd sèididh tip (DPR) ann an èadhar agus uisge 220 agus 105 µm / W, fa leth.Tha seo nas àirde na an tip beveled axisymmetric 4mm, a’ toirt seachad 180 agus 80 µm / W DPR ann an èadhar agus uisge, fa leth.Tha an sgrùdadh seo a’ soilleireachadh cho cudromach sa tha an dàimh eadar stiffness lùbadh geoimeatraidh bevel ann an co-theacsa diofar dhòighean cuir a-steach, agus mar sin dh’ fhaodadh e sealladh a thoirt seachad air dòighean airson smachd a chumail air gnìomh gearraidh iar-thollaidh le bhith ag atharrachadh geoimeatraidh bevel snàthad, rud a tha cudromach.airson tagradh USeFNAB deatamach.
Tha biopsy miann snàthad mìn (FNA) na dhòigh air sampallan clò fhaighinn airson amharas pathology1,2,3 a’ cleachdadh snàthad.Thathas air sealltainn gu bheil tip Franseen a’ toirt seachad coileanadh breithneachaidh nas àirde na molaidhean àbhaisteach lancet4 agus Menghini5.Thathas cuideachd a’ moladh leòidean axisymmetric (ie cearcallach) gus an coltas gum bi sampallan iomchaidh ann an histopathologically a mheudachadh.
Rè biopsy, thèid snàthad tro shreathan de chraiceann is de stuth gus faighinn gu lotan amharasach.Tha sgrùdaidhean o chionn ghoirid air sealltainn gum faod ultrasound an fheachd treòrachaidh a tha riatanach gus faighinn gu stuthan bog7,8,9,10 a lughdachadh.Thathas air sealltainn gu bheil geoimeatraidh bevel snàthaid a’ toirt buaidh air feachdan eadar-obrachaidh snàthad, mar eisimpleir, thathas air sealltainn gu bheil feachdan dol a-steach clò nas ìsle aig beallan nas fhaide11.Às deidh don t-snàthad a dhol a-steach do uachdar an clò, ie às deidh puncture, faodaidh feachd gearraidh na snàthad a bhith 75% de fheachd eadar-obrachaidh an t-snàthad leis an inneal12.Tha e air a dhearbhadh, anns an ìre às deidh puncture, gu bheil ultrasound (ultrafhuaim) a’ meudachadh èifeachdas biopsy clò bog breithneachaidh.Chaidh dòighean biopsy cnàimh leasaichte eile a leasachadh airson sampallan clò cruaidh a ghabhail, ach cha deach aithris air toraidhean sam bith a leasaicheas toradh biopsy.Tha grunn sgrùdaidhean cuideachd air dearbhadh gu bheil gluasad meacanaigeach ag àrdachadh nuair a tha e fo chuideam ultrasonic16,17,18.Ged a tha mòran sgrùdaidhean air feachdan statach axial (fad-ùine) ann an eadar-obrachadh inneal-snàthad19,20, chan eil mòran sgrùdaidhean ann air daineamaigs ùineail agus geoimeatraidh bevel snàthad fo ultrasonic FNAB (USeFNAB).
B’ e amas an sgrùdaidh seo sgrùdadh a dhèanamh air buaidh diofar gheoimeatraidh bevel air gluasad tip snàthad ann an snàthad air a stiùireadh le lùbadh ultrasonic.Gu sònraichte, rinn sinn sgrùdadh air a’ bhuaidh a bh’ aig a’ mheadhan-stealladh air slugadh tip snàthaid às deidh puncture airson bevels snàthad traidiseanta (ie, snàthadan USeFNAB airson diofar adhbharan leithid miann roghnach no togail clò bog.
Chaidh diofar geoimeatraidh bevel a ghabhail a-steach san sgrùdadh seo.(a) Tha sònrachadh Lancet a’ gèilleadh ri ISO 7864: 201636 far a bheil \(\ alpha\) na phrìomh bevel, \(\ theta\) is e ceàrn cuairteachaidh bevel àrd-sgoile, agus \(\ phi\) an bevel àrd-sgoile ceàrn., nuair a thionndaidheas tu, ann an ceumannan (\(^\circ\)).(b) Camfers aon-cheum neo-chunbhalach sreathach (ris an canar “àbhaisteach” ann an DIN 13097: 201937) agus (c) Camfers aon cheum loidhneach axisymmetric (circumferential).
Bidh an dòigh-obrach againn a’ tòiseachadh le bhith a’ modaladh an atharrachaidh ann an tonn-tonn lùbte air feadh an bevel airson geoimeatraidh bevel aon-ìre lancet àbhaisteach, axisymmetric, agus neo-chunbhalach.An uairsin rinn sinn cunntas air sgrùdadh parametric gus sgrùdadh a dhèanamh air buaidh leathad agus fad na pìoba air fluidity meacanaigeach a’ ghluasaid.Tha seo riatanach gus faighinn a-mach dè an fhaid as fheàrr airson snàthad prototype a dhèanamh.Stèidhichte air an atharrais, chaidh prototypean snàthad a dhèanamh agus bha an giùlan athshondach air a chomharrachadh gu deuchainneach le bhith a’ tomhas na co-èifeachdan meòrachaidh bholtachd agus a’ tomhas èifeachdas gluasad cumhachd ann an èadhar, uisge agus gelatin ballistic 10% (w / v), às an deach tricead obrachaidh a dhearbhadh .Mu dheireadh, thathas a ’cleachdadh ìomhaighean àrd-astar gus tomhas dìreach a dhèanamh air sraonadh na tonn cromadh aig bàrr na snàthad ann an èadhar is uisge, a bharrachd air tuairmse a dhèanamh air a’ chumhachd dealain a thèid a lìbhrigeadh aig gach ceàrn oblique agus geoimeatraidh a ’cho-mheas cumhachd sèididh ( DPR) chun mheadhan stealladh..
Mar a chithear ann am Figear 2a, cleachd tiùb tomhais 21 (0.80 mm OD, 0.49 mm ID, tighead balla tiùba 0.155 mm, balla àbhaisteach) gus an tiùb snàthad a mhìneachadh le fad tiùb (TL) agus ceàrn bevel (BL) a rèir ISO 9626: 201621) ann an 316 stàilinn gun staoin (modulus Young 205 \(\text {GN/m}^{2}\), dùmhlachd 8070 kg/m\(^{3}\) agus co-mheas Poisson 0.275 ).
Co-dhùnadh an tonn-tonn lùbte agus gleusadh a’ mhodail eileamaid chrìochnaichte (FEM) airson suidheachaidhean snàthad is crìche.(a) Co-dhùnadh fad bevel (BL) agus fad pìoba (TL).(b) Modail eileamaid chrìochnaichte trì-thaobhach (3D) (FEM) a’ cleachdadh feachd puing harmonic \(\tilde{F}_y\vec{j}\) gus an t-snàthad a dhràibheadh faisg air làimh, a’ phuing a shlaodadh, agus an luaths a thomhas aig an tip ( \ ( \tilde { u} _y \ vec {j} \ ), \ ( \ tilde {v}_y \ vec {j} \ )) gus gluasad fluidity meacanaigeach obrachadh a-mach.Tha \(\lambda _y\) air a mhìneachadh mar an tonn leudachaidh an coimeas ris an fheachd dhìreach \(\tilde{F}_y\vec {j}\).(c) Mìneachaidhean air meadhan an iom-tharraing, an raon tar-roinneil A, agus na h-amannan inertia \(I_{xx}\) agus \(I_{yy}\) timcheall nan tuaghan x agus y, fa leth.
Mar a chithear ann am fige.2b, c, airson beam neo-chrìochnach (neo-chrìochnach) le farsaingeachd tar-roinneil A agus aig tonn-tonn nas motha na meud tar-roinneil an t-seam, tha an luaths ìre lùbte (no lùbte) \( c_{EI } \) air a dhearbhadh le 22 :
far a bheil modulus E Young (\(\text {N/m}^{2}\)), \(\omega _0 = 2\pi f_0\) 's e tricead ceàrnach excitation (rad/s), far a bheil \( f_0 \ ) is e an tricead sreathach (1/s no Hz), is e I an t-àm a th' ann an inertia na sgìre timcheall air an axis ùidh\((\text {m}^{4})\), \(m'=\ rho _0 A\ ) an tomad air fad aonad (kg/m), far a bheil \(\rho _0\) an dùmhlachd\((\text {kg/m}^{3})\) agus A a' chrois earrann den raon beam (xy plèana) (\(\text {m}^{2}\)).Leis gu bheil an fheachd a chuirear an sàs san eisimpleir againn co-shìnte ris an axis-y inghearach, ie \(\tilde{F}_y\vec {j}\), chan eil ùidh againn ach anns a’ mhionaid roinneil de inertia timcheall air an x-axis chòmhnard, ie \(I_{xx}\), mar sin:
Airson a’ mhodail eileamaid chrìochnaichte (FEM), thathas a’ gabhail ri gluasad harmonic fìor (m), agus mar sin tha an luathachadh (\(\text {m/s}^{2}\)) air a chur an cèill mar \(\partial ^2 \vec { u}/ \ partial t^2 = -\omega ^2\vec {u}\) mar \(\vec {u}(x, y, z, t): = u_x\vec {i} + u_y\ Tha vec { j } + u_z \ vec {k} \) na vectar gluasad trì-thaobhach air a thoirt seachad ann an co-chomharran spàsail.An àite an fheadhainn mu dheireadh, a rèir a bhuileachadh ann am pasgan bathar-bog COMSOL Multiphysics (dreachan 5.4-5.5, COMSOL Inc., Massachusetts, USA), tha an cruth Lagrangian deformation crìochnaichte den lagh cothromachaidh momentum air a thoirt seachad mar a leanas:
far a bheil \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\partial y}\vec {j} + \frac{ Is e \partial }{\partial z}\vec {k}\) an gnìomhaiche eadar-dhealachadh tensor, \({\underline{\sigma}}\) an dàrna tensor cuideam Piola-Kirchhoff (dàrna òrdugh, \(\ text {) N/ m}^{2}\)) agus \(\vec {F_V}:= F_{V_x}\vec {i}+ F_{V_y}\vec {j}+ F_{V_z}\vec {k} \) is e vectar feachd a’ chuirp (\(\text {N/m}^{3}\)) airson gach tomhas deformed, agus \(e^{ j\phi }\) an vectar ceàrn ìre\(\ phi \ ) (toilichte).Anns a 'chùis againn, tha feachd tomhas-lìonaidh na bodhaig neoni, tha am modail againn a' gabhail ri sreathachd geoimeatrach agus deformachadh beag elastagach, ie , far a bheil \({ \ underline { \ varepsilon}} ^ {el} \ ) agus \ ( { \ fon loidhne Tha {\varepsilon}}\) nan strain elastagach agus cuideam iomlan (dàrna òrdugh, gun tomhas), fa leth.Tha tensor elasticity isotropic bun-reachdail Hooke \(\underline{\underline{C}}\) air a thomhas a’ cleachdadh modulus E Young (\(\text {N/m}^{2}\)) agus tha co-mheas Poisson v air a dhearbhadh, mar sin i.e. \(\underline{\underline{C}}:=\underline{\underline{C}}(E,v)\) (an ceathramh òrdugh).Mar sin thig an àireamhachadh cuideam gu \({\underline{\sigma}} := \underline{\underline{C}}:{\underline{\varepsilon}}\).
Bidh an àireamhachadh a’ cleachdadh eileamaid tetrahedral 10-nòd le meud eileamaid \ ( \ le \ ) de 8 µm.Tha an t-snàthad air a mhodail ann am falamh, agus tha luach a' ghluasaid meacanaigeach a chaidh a ghluasad (ms-1 N-1) air a mhìneachadh mar \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec{ j}|/ |\tilde{F}_y\vec {j}|\)24, far a bheil \(\tilde{v}_y\vec {j}\) na luaths iom-fhillte toraidh aig a' phìos làimhe agus \( \ tilde Tha {F}_y\ vec {j }\) na fheachd dràibhidh iom-fhillte a tha suidhichte aig ceann faisg air làimh an tiùba, mar a chithear ann am Figear 2b.Eadar-theangaich an fluidity meacanaigeach ann an decibeil (dB) a’ cleachdadh an luach as àirde mar iomradh, ie \(20\log _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}|) \ ) .Chaidh a h-uile sgrùdadh FEM a dhèanamh aig tricead 29.75 kHz.
Tha dealbhadh an t-snàthad (Fig. 3) air a dhèanamh suas de shnàthaid àbhaisteach 21-tomhas hypodermic (Cat. Àir. 4665643, Sterican\(^\circledR\), trast-thomhas a-muigh 0.8 mm, fad 120 mm, AISI 304 cromium-nickel stainless stàilinn, B. Braun Melsungen AG, Melsungen, a 'Ghearmailt) uidheamaichte le sleagh plastaig Luer Lock air a dhèanamh de polypropylene aig a' cheann faisg air làimh agus air atharrachadh gu h-iomchaidh aig an deireadh.Tha an tiùb snàthad air a shàrachadh ris an stiùir-tonn mar a chithear ann am Fig. 3b.Chaidh na waveguides a chlò-bhualadh air clò-bhualadair 3D de stàilinn gun staoin (stàilinn EOS 316L air clò-bhualadair EOS M 290 3D, 3D Formtech Oy, Jyväskylä, Fionnlainn) agus an uairsin ceangailte ris an sensor Langevin a’ cleachdadh boltaichean M4.Tha an sensor Langevin air a dhèanamh suas de 8 eileamaidean fàinne piezoelectric air an luchdachadh aig gach ceann le dà tomad.
Bha na ceithir seòrsaichean molaidhean (dealbh), lancet a bha ri fhaighinn gu malairteach (L) agus trì beallan aon-ìre axisymmetric saothraichte (AX1-3) air an comharrachadh le faid bevel (BL) de 4, 1.2 agus 0.5 mm, fa leth.(a) Dùin an t-snàthaid chrìochnaichte.(b) Sealladh gu h-àrd de cheithir prìneachan air an sàthadh ris an stiùireadh tonn clò-bhuailte 3D agus an uairsin ceangailte ris an sensor Langevin le boltaichean M4.
Chaidh trì molaidhean bevel axisymmetric (Fig. 3) a dhèanamh (TAs Machine Tools Oy) le faid bevel (BL, mar a chaidh a mhìneachadh ann am Fig. 2a) de 4.0, 1.2 agus 0.5 mm, a rèir \(\ approx) 2 \(^ \ circ\), 7\(^\circ\) agus 18\(^\circ\) fa leth.Is e tomad an stiùireadh tonn agus an t-snàthad 3.4 ± 0.017 g (meadhan ± sd, n = 4) airson bevels L agus AX1-3, fa leth (Quintix \ (^ \ cearcall R \) 224 Design 2, Sartorius AG, Göttingen, A’ Ghearmailt) .Airson na beallan L agus AX1-3 ann am Figear 3b, b’ e 13.7, 13.3, 13.3, agus 13.3 cm, fa leth an fhaid iomlan bho mhullach an t-snàthad gu deireadh an t-seam plastaig.
Airson a h-uile rèiteachadh snàthad, b 'e 4.3 cm an fhaid bho mhullach an t-snàthad gu mullach an t-snàthaid (ie, chun an àite tàthaidh), agus bha an tiùb snàthad air a stiùireadh leis a' ghearradh suas (ie, co-shìnte ris an axis Y) , mar a chithear san dealbh.c (Fig. 2).
Chaidh sgriobt àbhaisteach ann am MATLAB (R2019a, The MathWorks Inc., Massachusetts, USA) a bha a’ ruith air coimpiutair (Latitude 7490, Dell Inc., Texas, USA) a chleachdadh gus sguab sreathach sinusoidal a ghineadh bho 25 gu 35 kHz airson 7 diogan, a’ dol seachad Bidh inneal-tionndaidh didseatach-gu-analog (DA) (Analog Discovery 2, Digilent Inc., Washington, USA) ag atharrachadh gu comharra analog.Chaidh an comharra analog \ (V_0 \) (0.5 Vp-p) an uairsin àrdachadh le amplifier tricead rèidio sònraichte (RF) (Mariachi Oy, Turku, Fionnlainn).Tha bholtadh meudaichte tuiteam \({V_I}\) bhon amplifier RF le bacadh toraidh de 50 ohms air a bhiathadh gu cruth-atharrachaidh a chaidh a thogail a-steach don structar snàthad le bacadh cuir a-steach de 50 ohms.Bithear a’ cleachdadh transducers Langevin (transducers piezoelectric ioma-fhilleadh trom-dhleastanas aghaidh is cùil) gus tonnan meacanaigeach a ghineadh.Tha an amplifier RF àbhaisteach air a uidheamachadh le meatair bàillidh cumhachd tonn seasamh dà-seanail (SWR) a bhios a’ clàradh na thachair \ ({V_I} \) agus a ’nochdadh bholtadh meudaichte \ (V_R \) ann am modh analog-gu-didseatach (AD).le ìre samplachaidh de 300 kHz Converter (analog Discovery 2).Tha an comharra excitation air a mhodaladh amplitude aig an toiseach agus aig an deireadh gus casg a chuir air cus cuir a-steach an amplifier le luchd-gluasad.
A’ cleachdadh sgriobt àbhaisteach air a chuir an gnìomh ann am MATLAB, chaidh an gnìomh freagairt tricead (FRF), ie \ (\ tilde{H} (f) \), a mheas far loidhne a’ cleachdadh dòigh tomhais sguab sinusoidal dà-sheanail (Fig. 4), a tha a’ gabhail ris. loidhnealachd ann an ùine.siostam caochlaideach.A bharrachd air an sin, thèid sìoltachan pas còmhlan 20 gu 40 kHz a chuir an sàs gus triceadan nach eileas ag iarraidh a thoirt air falbh bhon chomharra.A’ toirt iomradh air teòiridh nan loidhnichean tar-chuir, sa chùis seo tha \(\tilde{H}(f)\) co-ionann ris a’ cho-èifeachd meòrachaidh bholtaids, ie \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I}\ ) \) lùghdachadh gu \({V_R} ^ 2 /{V_I}^2\ ) co-ionann \(|\rho _{V}|^2\).Ann an cùisean far a bheil feum air luachan cumhachd dealain iomlan, thathas a’ tomhas cumhachd tachartais \(P_I\) agus cumhachd comharraichte \(P_R\) cumhachd (W) le bhith a’ gabhail luach rms (rms) den bholtaids co-fhreagarrach, mar eisimpleir.airson loidhne tar-chuir le excitation sinusoidal \( P = {V} ^ 2 / (2Z_0) \) 26, far a bheil \(Z_0\) co-ionann ri 50 \(Omega\).Faodar an cumhachd dealain a chaidh a thoirt don luchd \ (P_T \) (ie, am meadhan a chaidh a chuir a-steach) a thomhas mar \ (| P_I - P_R | \) (W RMS), a bharrachd air èifeachdas gluasad cumhachd (PTE) agus ceudad ( %) a dhearbhadh ciamar a tha an cumadh air a thoirt seachad, mar sin 27:
Bithear an uair sin a’ tomhas na triceadan modal acicular \(f_{1-3}\) (kHz) agus na factaran gluasad cumhachd co-fhreagarrach aca \(\text {PTE}_{1{-}3} \) a’ cleachdadh an FRF.FWHM (\(\text {FWHM}_{1{-}3}\), Hz) air a thomhas gu dìreach o \(\text {PTE}_{1{-}3}\), o Chlàr 1 A aon-thaobhach gheibhear speactram sreathach aig an tricead modal a chaidh a mhìneachadh \(f_{1-3}\).
Tomhas air freagairt tricead (AFC) de structaran snàthad.Thathas a’ cleachdadh tomhas sguab dà-sheanail sinusoidal25,38 gus gnìomh freagairt tricead \ (\ tilde{H} (f) \) agus an fhreagairt sparraidh aige H(t) fhaighinn.Tha \({\mathcal {F}}\) agus \({\mathcal {F}}^{-1}\) a' riochdachadh an cruth-atharrachadh Fourier air truncation didseatach agus a dhruim, fa leth.Tha \(\tilde{G}(f)\) a' ciallachadh toradh dà chomharra san raon tricead, me \(\tilde{G}_{XrX}\) a' ciallachadh toradh an sganaidh inverse\(\tilde{ X} r (f) \ ) agus bholtaids tuiteam \(\tilde{X}(f)\) fa leth.
Mar a chithear ann am Figear 5, tha an camara àrd-astar (Phantom V1612, Vision Research Inc., NJ, USA) uidheamaichte le macro lens (MP-E 65mm, \ (f \) / 2.8, 1-5 \).(\ times\), Canon Inc., Tokyo, Iapan), gus slugadh tip a chlàradh fhad ‘s a tha iad a’ lùbadh excitation (tricead singilte, leantainneach sinusoid) aig triceadan 27.5-30 kHz.Gus mapa sgàil a chruthachadh, chaidh eileamaid fhuarach de LED geal àrd dian (àireamh pàirt: 4052899910881, LED geal, 3000 K, 4150 lm, Osram Opto Semiconductors GmbH, Regensburg, A’ Ghearmailt) a chuir air cùl bàrr na snàthaid.
Sealladh aghaidh den rèiteachadh deuchainneach.Tha doimhneachd air a thomhas bho uachdar a 'mheadhan.Tha structar na snàthad air a chlampadh agus air a chuir suas air clàr gluasaid motair.Cleachd camara àrd-astar le lionsa àrd-mheudachaidh (5 \ ( \ x \ )) gus claonadh ceàrn oblique a thomhas.Tha na tomhasan uile ann am millimeters.
Airson gach seòrsa bevel snàthad, chlàraich sinn 300 frèamaichean de chamara àrd-astar le tomhas 128 \ (\ x \) 128 piogsail, gach fear le rùn spàsail de 1/180 mm (\(\ approx) 5 µm), le a Fuasgladh ùineail de 310,000 frèamaichean gach diog.Mar a chithear ann am Figear 6, tha gach frèam (1) air a bhuain (2) gus am bi bàrr na snàthad anns an loidhne mu dheireadh (bonn) den fhrèam, agus tha histogram na h-ìomhaigh (3) air a thomhas, agus mar sin tha an Canny Faodar stairsnich 1 agus 2 a dhearbhadh.An uairsin cuir a-steach lorg Canny edge 28(4) leis a’ ghnìomhaiche Sobel 3 \(\times\) 3 agus obraich a-mach suidheachadh airson piogsail neo-hypotenuse (le bileag \(\ mathbf {\times }\)) gun cavitation 300 ceum ùine.Gus an raon de shlaodadh tip a dhearbhadh, obraich a-mach an derivative (a’ cleachdadh an algairim eadar-dhealachaidh sa mheadhan) (6) agus obraich a-mach am frèam (7) anns a bheil na h-oirean ionadail (ie stùc) den t-sguabadh às.Às deidh sgrùdadh lèirsinneach air an oir gun cavitation, chaidh paidhir fhrèaman (no dà fhrèam le eadar-ama de leth-ùine) a thaghadh (7) agus chaidh sèididh a’ mhullaich a thomhas (air a chomharrachadh mar \(\ mathbf {\times }). \)).Tha na tha gu h-àrd air a chuir an gnìomh ann am Python (v3.8, Python Software Foundation, python.org) a’ cleachdadh algorithm lorg iomall OpenCV Canny (v4.5.1, leabharlann lèirsinn coimpiutair stòr fosgailte, opencv.org).Mu dheireadh, tha am bàillidh cumhachd sèididh (DPR, µm/W) air a thomhas mar a’ cho-mheas eadar an sraonadh stùc gu stùc ris a’ chumhachd dealain tar-chuir \(P_T\) (Wrms).
A’ cleachdadh algairim 7-ceum (1-7), a’ toirt a-steach bàrr (1-2), lorg iomall Canny (3-4), obrachadh a-mach, tomhais suidheachadh piogsail oir sèididh tip a’ cleachdadh sreath de fhrèamaichean air an togail bho àrd-ùrlar. camara luaths aig 310 kHz (5) agus an toradh ùine aige (6), agus, mu dheireadh, tha an raon de shlaodadh tip air a thomhas air paidhrichean frèamaichean le sgrùdadh lèirsinneach (7).
Air a thomhas ann an èadhar (22.4-22.9 ° C), uisge deionized (20.8-21.5 ° C) agus 10% (w / v) gelatin ballistic uisgeach (19.7-23.0 ° C , \(\text {Honeywell} ^{ \ text { TM}}\) \(\text {Fluka}^{\text {TM}}\) Gelatin Bovine agus Cnàmh Muc-fheòil airson Mion-sgrùdadh Ballistic Seòrsa I, Honeywell International, Carolina a Tuath, na SA).Chaidh an teòthachd a thomhas le amplifier thermocouple K-seòrsa (AD595, Analog Devices Inc., MA, USA) agus teirm-couple seòrsa K (Fluke 80PK-1 Bead Probe No. 3648 type-K, Fluke Corporation, Washington, USA).Cleachd ìre axis Z-motair dìreach (8MT50-100BS1-XYZ, Standa Ltd., Vilnius, Liotuàinia) gus doimhneachd a thomhas bho uachdar nam meadhanan (stèidhichte mar thùs an axis Z) le rùn de 5 µm gach ceum.
Leis gu robh meud an t-sampall beag (n = 5) agus cha b’ urrainnear gabhail ris an àbhaist, chaidh an deuchainn suim inbhe Wilcoxon dà-earball dà-shampall (R, v4.0.3, R Foundation for Statistical Computing, r-project.org) a chleachdadh gus coimeas a dhèanamh eadar an ìre de tip snàthad caochlaideachd airson diofar bevels.Chaidh trì coimeas a dhèanamh airson gach leathad, agus mar sin chaidh ceartachadh Bonferroni a chuir an sàs le ìre brìgh atharraichte de 0.017 agus ìre mearachd 5%.
Thathas a' toirt iomradh air Fig. 7 gu h-ìosal.Aig 29.75 kHz, tha an leth tonn-tonn lùbte (\(\ lambda _y/2\)) de shnàthaid 21-tomhais \(\ mu) 8 mm.Bidh an tonn-tonn lùbte a’ dol sìos air an leathad fhad ‘s a tha e faisg air a’ mhullach.Aig a 'mhullach \ (\ lambda _y / 2\) tha beallan ceumnach de 3, 1 agus 7 mm, fa leth, airson lannan àbhaisteach (a), neo-chunbhalach (b) agus axisymmetric (c).Mar sin, tha seo a 'ciallachadh gum bi an lancet eadar-dhealaichte le \ (\ mu \) 5 mm (seach gu bheil an dà phlèana den lancet a' dèanamh suas puing 29.30), bidh an leathad neo-chunbhalach ag atharrachadh le 7 mm, agus an leathad co-chothromach mu 1 mm.Leòidean axisymmetric (tha meadhan an grabhataidh fhathast mar a tha e, agus mar sin chan eil ach tiugh a’ bhalla ag atharrachadh air an leathad).
Cur an gnìomh an sgrùdadh FEM aig 29.75 kHz agus an co-aontar.(1) Obraich a-mach an t-atharrachadh leth-tonn lùbte (\(\ lambda _y/2\)) airson lancet (a), neo-chunbhalach (b) agus axisymmetric (c) geoimeatraidh oblique (mar ann am Fig. 1a, b, c).).Is e an cuibheasachd \ (\ lambda_y/2\) airson na leòidean lancet, neo-chunbhalach, agus axisymmetric 5.65, 5.17, agus 7.52 mm, fa leth.Thoir an aire gu bheil tiugh tip airson beallan neo-chunbhalach agus axisymmetric cuingealaichte gu \(\ approx) 50 µm.
Tha gluasad as àirde \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) na mheasgachadh den fhad tiùba as fheàrr (TL) agus an fhad claonaidh (BL) (Fig. 8, 9).Airson lancet àbhaisteach, leis gu bheil a mheud stèidhichte, is e an TL as fheàrr \ (\ approx \) 29.1 mm (Fig. 8).Airson leòidean neo-chunbhalach agus axisymmetric (Fig. 9a, b, fa leth), bha an sgrùdadh FEM a’ toirt a-steach BL bho 1 gu 7 mm, agus mar sin bha na raointean TL as fheàrr bho 26.9 gu 28.7 mm (raon 1.8 mm) agus bho 27.9 gu 29.2 mm (raon 1.3 mm).)), fa leth.Airson leòidean neo-chunbhalach (Fig. 9a), mheudaich an TL as fheàrr gu sreathach, a’ ruighinn àrdchlàr aig BL 4 mm, agus an uairsin sìos gu mòr bho BL 5 gu 7 mm.Airson leòidean axisymmetric (Fig. 9b), bidh an TL as fheàrr ag àrdachadh gu sreathach le leudachadh BL agus mu dheireadh a ’bunailteachadh aig BL bho 6 gu 7 mm.Sheall sgrùdadh leudaichte air leòidean axisymmetric (Fig. 9c) seata eadar-dhealaichte de TLan as fheàrr suidhichte aig \ (\ timcheall air) 35.1–37.1 mm.Airson a h-uile BL, is e an astar eadar dà sheata de TLn as fheàrr \(\ approx\) 8 mm (co-ionann ri \(\ lambda _y/2\)).
Gluasad tar-chuir Lancet aig 29.75 kHz.Chaidh an tiùb snàthad a ghluasad aig tricead 29.75 kHz, chaidh an crathadh a thomhas aig an deireadh agus a chuir an cèill mar an ìre de ghluasad meacanaigeach tar-chuir (dB an coimeas ris an luach as àirde) airson TL 26.5-29.5 mm (ceum 0.1 mm).
Tha sgrùdaidhean parametric air an FEM aig tricead 29.75 kHz a ’sealltainn nach eil atharrachaidhean ann am fad an tiùba a’ toirt buaidh cho mòr air gluasad gluasaid a ’phut axisymmetric na a choimeas neo-chunbhalach.Sgrùdaidhean fad bevel (BL) agus fad pìoba (TL) airson geoimeatraidh bevel neo-chunbhalach (a) agus axisymmetric (b, c) ann an sgrùdaidhean fearann tricead a’ cleachdadh FEM (tha suidheachaidhean crìche air an sealltainn ann am Figear 2).(a, b) Bha TL eadar 26.5 agus 29.5 mm (ceum 0.1 mm) agus BL 1-7 mm (ceum 0.5 mm).(c) Sgrùdadh ceàrn oblique axisymmetric leudaichte a’ toirt a-steach TL 25-40mm (ceum 0.05mm) agus 0.1-7mm (ceum 0.1mm) a tha a’ nochdadh a’ cho-mheas a thathar ag iarraidh \(\ lambda_y/2\) Tha cumhachan crìche gluasadach sgaoilte airson tip riaraichte.
Tha trì triceadan nàdarra aig an structar snàthad \(f_{1-3}\) air a roinn ann an roinnean modal ìosal, meadhanach agus àrd mar a chithear ann an Clàr 1. Tha meud PTE ri fhaicinn ann am Figear 10 agus an uairsin air a sgrùdadh ann am Figear 11. Gu h-ìosal tha na Toraidhean airson gach raon modal:
Amplitudes èifeachd gluasad cumhachd sa bhad clàraichte (PTE) a gheibhear le bhith a’ cleachdadh excitation sinusoidal le tricead sguabte aig doimhneachd 20 mm airson lancet (L) agus leòidean axisymmetric AX1-3 ann an èadhar, uisge agus gelatin.Tha speactram aon-thaobhach air a thaisbeanadh.Chaidh am freagairt tricead tomhaiste (ìre sampall 300 kHz) a shìoladh pas ìosal agus an uairsin sìos sìos le factar 200 airson mion-sgrùdadh modal.Is e an co-mheas comharra-gu-fuaim \(\le\) 45 dB.Tha an ìre PTE (loidhne dotagach purpaidh) air a shealltainn ann an ceumannan (\(^{\circ}\)).
Tha am mion-sgrùdadh freagairt modal air a shealltainn ann am Figear 10 (meadhanach ± claonadh àbhaisteach, n = 5) airson leòidean L agus AX1-3 ann an èadhar, uisge, agus gelatin 10% (doimhneachd 20 mm) le (mullach) trì roinnean modal (ìosal). , meadhanach, àrd).), agus na triceadan modal co-fhreagarrach \(f_{1-3}\) (kHz), (cuibheasach) èifeachd lùtha\(\text {PTE}_{1{-}3}\) a' cleachdadh co-aontaran dealbhaidh.Is e (4) agus (bonn) an leud iomlan aig leth an luach tomhaiste as àirde \(\text {FWHM}_{1{-}3}\) (Hz), fa leth.Thoir an aire nuair a bhios tu a’ clàradh PTE ìosal, ie a thaobh leathad AX2, gu bheil tomhas leud-bann air fhàgail a-mach, \(\text {FWHM}_{1}\).Thathas den bheachd gur e am modh \(f_2\) am modh as freagarraiche airson coimeas a dhèanamh eadar dealachadh phlèanaichean claon, leis gu bheil e a’ sealltainn an ìre as àirde de èifeachd gluasad cumhachd (\(\text {PTE}_{2}\)), suas gu 99%.
A’ chiad roinn mhodail: chan eil \(f_1\) gu mòr an urra ris an t-seòrsa meadhanan a chaidh a chuir a-steach, ach tha e an urra ri geoimeatraidh bevel.\ (f_1 \) a’ lughdachadh le bhith a’ lughdachadh fad bevel (27.1, 26.2 agus 25.9 kHz airson AX1-3, fa leth, ann an èadhar).Is e na cuibheasachdan roinneil \(\text {PTE}_{1}\) agus \(\text {FWHM}_{1}\) \(\approx\) 81% agus 230 Hz fa leth.Bha \(\text {FWHM}_{1}\) aig an ìre as àirde ann an geiltin bho Lancet (L, 473 Hz).Thoir an aire nach urrainn \(\text {FWHM}_{1}\) airson AX2 ann an geiltlan a bhith air a thomhas air sgàth cho ìosal sa tha na freagairtean tricead a chaidh aithris.
Tha an dàrna roinn modal: \(f_2\) an urra ris an t-seòrsa meadhain paste is bevel.Ann an èadhar, uisge agus gelatin, is e na luachan cuibheasach \ (f_2 \) 29.1, 27.9 agus 28.5 kHz, fa leth.Ràinig am PTE airson na roinne modal seo 99% cuideachd, an ìre as àirde am measg a h-uile buidheann tomhais, le cuibheasachd roinneil de 84%.Is e cuibheasachd na sgìre \(\text {FWHM}_{2}\) \(\approx\) 910 Hz.
An treas roinn modal: \(f_3\) Tha an tricead an urra ris an t-seòrsa meadhan cuir a-steach agus bevel.Is e luachan cuibheasach \(f_3\) 32.0, 31.0 agus 31.3 kHz ann an èadhar, uisge agus gelatin, fa leth.Tha cuibheasachd roinneil de \(\timcheall air\) aig 74%, an ìre as ìsle ann an sgìre sam bith, aig \(\text {PTE}_{3}\).Is e a’ chuibheasachd roinneil \(\text {FWHM}_{3}\) \(\timcheall air\) 1085 Hz, a tha nas àirde na a’ chiad agus an dàrna roinn.
Tha na leanas a’ toirt iomradh air Fig.12 agus Clàr 2. Rinn an lancet (L) a' chuid a bu mhotha (le fìor chudromachd do na molaidhean uile, \(p<\) 0.017) an dà chuid ann an èadhar agus uisge (Fig. 12a), a' faighinn an DPR as àirde (suas gu 220 µm/ W san adhar). 12 agus Clàr 2. Rinn an lancet (L) a' chuid a bu mhotha (le fìor chudromachd do na molaidhean uile, \(p<\) 0.017) an dà chuid ann an èadhar agus uisge (Fig. 12a), a' faighinn an DPR as àirde (suas gu 220 µm/ W san adhar). Следующее относится к рисунку 12 agus таблице 2. Ланцет (L) отклонялся больше всего (с высокоььюси онечников, \(p<\) 0,017) как в воздухе, так и в воде (рис. 12а), достигая самого высокого DPR . Tha na leanas a' buntainn ri Figear 12 agus Clàr 2. Lancet (L) a 'mhòr-chuid (le fìor chudromachd airson a h-uile comhairle, \(p<\) 0.017) an dà chuid ann an èadhar agus uisge (Fig. 12a), a' coileanadh an DPR as àirde.(dèan 220 μm/W ann an èadhar).Thathas a’ toirt iomradh air Figear 12 agus Clàr 2 gu h-ìosal.柳叶 刀(L) 在空气和水中（图12a）中偏转最大（对所 有尖端具有高度意义, 12a, 12a高DPR (空气中高达220 µm/W）).Tha an sraonadh adhair is uisge as àirde aig 柳叶刀(L) (图12a) (对所述尖端是对尖端是对尖端是是电刀,\(p<\) 0.017), agus fhuair e an DPR as àirde (suas gu µm) (suas gu 2/2/0). W san adhar). Ланцет (L) имеет наибольшее отклонение (весьма значимое для всех наконечников, \(p<\) 0,017) возад ая самого высокого DPR (do 220 мкм/Вт в воздухе). Tha an claonadh as motha aig Lancet (L) (gu math cudromach airson a h-uile moladh, \(p<\) 0.017) ann an èadhar agus uisge (Fig. 12a), a’ ruighinn an DPR as àirde (suas gu 220 µm/W ann an èadhar). Ann an èadhar, chaidh AX1 aig an robh BL nas àirde, a-mach nas àirde na AX2–3 (le brìgh, \(p<\) 0.017), fhad ‘s a bha AX3 (aig an robh an BL as ìsle) a’ diùltadh barrachd air AX2 le DPR de 190 µm / W. Ann an èadhar, chaidh AX1 aig an robh BL nas àirde, a-mach nas àirde na AX2–3 (le brìgh, \(p<\) 0.017), fhad ‘s a bha AX3 (aig an robh an BL as ìsle) a’ diùltadh barrachd air AX2 le DPR de 190 µm / W. В воздухе AX1 с более высоким BL отклонялся выше, чем AX2–3 (со значимостью \(p<\) 0,017), ктосни AX 3 ) отклонялся больше, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. Ann an èadhar, chaidh AX1 le BL nas àirde a-mach nas àirde na AX2–3 (le brìgh \ (p<\) 0.017), ach chaidh AX3 (leis an BL as ìsle) a-mach barrachd air AX2 le DPR 190 µm / W.AX2-3, AX2-3 AX2, DPR 190 µm/W. Ann an èadhar, tha an dealachadh de AX1 le BL nas àirde nas àirde na an ìre AX2-3 (gu cudromach, \(p<\) 0.017), agus tha an teàrnadh de AX3 (leis an BL as ìsle) nas àirde na AX2, is e DPR 190 µm/W. В воздухе AX1 с более высоким BL имеет большее отклонение, чем AX2-3 (значимо, \(p<\) 0,017), кази компании BL) имеет большее отклонение, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. Ann an èadhar, tha claonadh nas motha aig AX1 le BL nas àirde na AX2-3 (cudromach, \ (p<\) 0.017), ach tha claonadh nas motha aig AX3 (leis an BL as ìsle) na AX2 le DPR de 190 μm / W. Ann an uisge aig 20 mm, cha deach eadar-dhealachaidhean mòra sam bith (\(p>\) 0.017) a lorg ann an sreap agus PTE airson AX1-3. Ann an uisge aig 20 mm, cha deach eadar-dhealachaidhean mòra sam bith (\(p>\) 0.017) a lorg ann an sreap agus PTE airson AX1-3. В воде наглубине 20 мм достоверных различий (\(p>\) 0,017) по прогибу agus ФТР для AX1–3 не обнаружен. Ann an uisge aig doimhneachd de 20 mm, chaidh eadar-dhealachaidhean mòra (\ (p> \) 0.017) ann an sèididh agus FTR a lorg airson AX1-3.在20 mm 的水中，AX1-3 的挠度和PTE 没有显着差 异(\(p>\) 0.017). Ann an 20 mm uisge, cha robh eadar-dhealachadh mòr eadar AX1-3 agus PTE (\ (p> \) 0.017). Air an làimh eile, bidh 20 мм a 'nochdadh agus PTE AX1-3 существенно не отличались (\(p> \) 0,017). Aig doimhneachd 20 mm cha robh eadar-dhealachadh mòr eadar an dealachadh agus PTE AX1-3 (\(p>\) 0.017).Bha ìrean PTE ann an uisge (90.2-98.4%) sa chumantas nas àirde na ann an èadhar (56-77.5%) (Fig. 12c), agus chaidh mothachadh cavitation a thoirt fa-near rè an deuchainn ann an uisge (Fig. 13, faic cuideachd a bharrachd fiosrachadh).
Nochd tomhas leudachaidh lùbadh tip (meadhanach ± claonadh àbhaisteach, n = 5) airson chamfers L agus AX1-3 ann an èadhar agus uisge (doimhneachd 20 mm) buaidh atharrachadh geoimeatraidh chamfer.Thathas a’ faighinn na tomhais a ’cleachdadh excitation sinusoidal tricead singilte leantainneach.(a) Gluasad as àirde (\(u_y\vec {j}\)) aig an vertex, air a thomhas aig (b) na triceadan modal aca \(f_2\).(c) Èifeachdas tar-chuir cumhachd (PTE, rms, %) mar cho-aontar.(4) agus (d) Factar cumhachd gluasaid (DPR, µm/W) air a thomhas mar ghluasad as àirde agus cumhachd tar-chuir \(P_T\) (Wrms).
Cuilbheart sgàile àbhaisteach de chamara àrd-astar a’ sealltainn sleamhnachadh iomlan tip lancet (loidhnichean dotagach uaine is dearg) an lancet (L) agus tip axisymmetric (AX1-3) ann an uisge (doimhneachd 20mm), leth-chearcall, tricead dràibhidh \(f_2\) (samplachadh tricead 310 kHz).Tha tomhasan de 128 × 128 piogsail san dealbh liath-sgèile le meud piogsail de \(\ timcheall air) 5 µm.Gheibhear bhidio ann am fiosrachadh a bharrachd.
Mar sin, mhodail sinn an t-atharrachadh ann an tonn-tonn lùbte (Fig. 7) agus rinn sinn cunntas air an gluasad meacanaigeach airson gluasad airson measgachadh àbhaisteach lanceolate, neo-chunbhalach, agus aiseach de fhad tiùba agus bevel (Fig. 8, 9).Geoimeatraidh beveled co-chothromach.Stèidhichte air an fhear mu dheireadh, rinn sinn tuairmse air an astar tip-to-weld as fheàrr a bhith 43 mm (no \ (\ approx \) 2.75 \ ( \ lambda_y \) aig 29.75 kHz) mar a chithear ann am Figear 5, agus rinn sinn trì beallan axisymmetric le diofar fhaid bevel.An uairsin chomharraich sinn na freagairtean tricead aca an coimeas ri lannan àbhaisteach ann an èadhar, uisge, agus 10% (w / v) gelatin ballistic (Figearan 10, 11) agus cho-dhùin sinn a’ chùis as fheàrr airson coimeas a dhèanamh eadar modh sèididh teilt.Mu dheireadh, thomhais sinn sleamhnachadh tip le bhith a’ lùbadh tonn ann an èadhar agus uisge aig doimhneachd 20 mm agus thomhais sinn èifeachdas gluasad cumhachd (PTE, %) agus factar cumhachd sèididh (DPR, µm/W) den mheadhan stealladh airson gach teilt.seòrsa (Fig. 12).
Tha na toraidhean a’ sealltainn gu bheil axis teilt na geoimeatraidh a’ toirt buaidh air claonadh leudachaidh an axis tip.Bha an lùb as àirde aig an lancet agus cuideachd an DPR as àirde an coimeas ris an bevel axisymmetric, agus bha claonadh meadhanach nas lugha aig an bevel axisymmetric (Fig. 12). Fhuair am bevel axi-symmetric 4 mm (AX1) aig a bheil an fhaid bevel as fhaide, an sraonadh as àirde a bha cudromach gu staitistigeil ann an èadhar (\ (p <0.017\), Clàr 2), an taca ri snàthadan axi-chothromach eile (AX2-3), ach cha deach eadar-dhealachadh mòr sam bith fhaicinn, nuair a chaidh an t-snàthad a chuir ann an uisge. Fhuair am bevel axi-symmetric 4 mm (AX1) aig a bheil an fhaid bevel as fhaide, an sraonadh as àirde a bha cudromach gu staitistigeil ann an èadhar (\ (p <0.017\), Clàr 2), an taca ri snàthadan axi-chothromach eile (AX2-3), ach cha deach eadar-dhealachadh mòr sam bith fhaicinn, nuair a chaidh an t-snàthad a chuir ann an uisge. Осесимметричный скос 4 мм (AX1), имеющий наибольшую длину скоса, достиг статистически зналокически зналшую в воздухе (\(p <0,017\), таблица 2) по сравнению с другими осесимметричными иглами (AX2–3). Choilean bevel axisymmetric 4 mm (AX1), leis an fhaid bevel as fhaide, gluasad nas motha gu staitistigeil ann an èadhar (\ (p <0.017\), Clàr 2) an coimeas ri snàthadan axisymmetric eile (AX2-3).ach cha deach eadar-dhealachaidhean mòra fhaicinn nuair a bha iad a’ cur an t-snàthad ann an uisge.与其他轴对称针(AX2-3) 相比, 具有最 长斜角长度的轴对称4 mm 斜角(AX1) 在空气簡的最高偏转(\(p <0.017\)),表2), 但当将针头放入水中时, 没有观 察到显着差异。 An coimeas ri snàthadan co-chothromach eile (AX2-3), tha an ceàrn oblique as fhaide aige de 4 mm co-chothromach axially (AX1) san adhar, agus tha e air an sraonadh as àirde a tha cudromach gu staitistigeil a choileanadh (\(p <0.017\), Clàr 2) , ach nuair a chaidh an t-snàthad a chuir ann an uisge, cha deach eadar-dhealachadh mòr fhaicinn. ОсMммметричскос 4 МАки ивальшелиTксивальние в воздух Е по Сравнению Сругиtorри), Но Сабни разнию разнию разнию разнию разнию разнию разнию разнию разнию разнию разнию разнию разнию разнию разнию разнию разнию разнию разнию Thug an leathad axisymmetric leis an fhad leathad as fhaide de 4 mm (AX1) seachad gluasad as àirde a bha cudromach gu staitistigeil ann an èadhar an taca ris na leòidean axisymmetric eile (AX2-3) (\ (p <0.017\), Clàr 2), ach cha robh eadar-dhealachadh mòr.air a choimhead nuair a thèid an snàthad a chuir ann an uisge.Mar sin, chan eil buannachdan follaiseach aig fad bevel nas fhaide a thaobh sleamhnachadh tip as àirde.Le bhith a’ toirt aire don seo, tha e a’ tionndadh a-mach gu bheil buaidh nas motha aig geoimeatraidh an leathad, a tha air a sgrùdadh san sgrùdadh seo, air an t-slochd leudachaidh na fad an leathad.Faodaidh seo a bhith co-cheangailte ri stiffness lùbadh, mar eisimpleir, a rèir an stuth a thathar a’ lùbadh agus tiugh iomlan an t-snàthad togail.
Ann an sgrùdaidhean deuchainneach, tha meud an tonn sùbailteach a tha air a nochdadh a 'toirt buaidh air suidheachadh crìochan a' chinn.Nuair a chaidh bàrr na snàthaid a chuir a-steach do dh'uisge agus geiltin, b' e 95% cuibheasachd \(\text {PTE}_{2}\) \(\approx\) agus \(\text {PTE}_{2}\) na luachan a bheil 73% agus 77% (\text {PTE}_{1}\) agus \(\text {PTE}_{3}\), fa leth (Fig. 11).Tha seo a 'sealltainn gu bheil an gluasad as motha de lùth fuaimneach gu meadhan tilgeadh (mar eisimpleir, uisge no gelatin) a' tachairt aig \ (f_2 \).Chaidh giùlan coltach ris a choimhead ann an sgrùdadh roimhe a’ cleachdadh structaran inneal nas sìmplidh aig triceadan 41-43 kHz, far an do sheall na h-ùghdaran an co-èifeachd meòrachaidh bholtachd co-cheangailte ri modulus meacanaigeach a’ mheadhan eadar-fhighte.Tha doimhneachd treòrachaidh32 agus feartan meacanaigeach an clò a’ toirt eallach meacanaigeach air an t-snàthad agus mar sin thathar an dùil gun toir iad buaidh air giùlan fuaimneach an UZeFNAB.Mar sin, faodar algoirmean tracadh ath-shuidheachadh leithid 17, 18, 33 a chleachdadh gus cumhachd an fhuaim a thèid a lìbhrigeadh tron stoidhle a bharrachadh.
Tha modaladh tonn-tonn lùb (Fig. 7) a’ sealltainn gu bheil stiffness structarail nas àirde aig axisymmetric (ie stiffness cromadh nas àirde) aig a’ mhullach na lancet agus bevel neo-chunbhalach.A’ tighinn bho (1) agus a’ cleachdadh a’ cheangail luaisgeachd-tricead aithnichte, tha sinn a’ dèanamh tuairmse air stiffness lùbadh an lancet, molaidhean asymmetric agus axisymmetric mar leòidean \ (\ timcheall air) 200, 20 agus 1500 MPa, fa leth.Tha seo a’ freagairt ri (\ lambda _y\) 5.3, 1.7 agus 14.2 mm aig 29.75 kHz, fa leth (Fig. 7a–c).A’ beachdachadh air sàbhailteachd clionaigeach modh-obrach USeFNAB, feumar measadh a dhèanamh air buaidh geoimeatraidh air stiffness dealbhadh bevel34.
Sheall sgrùdadh air crìochan an bevel agus fad an tiùba (Fig. 9) gu robh an raon TL as fheàrr airson an neo-chunbhalach (1.8 mm) nas àirde na airson an bevel axisymmetric (1.3 mm).A bharrachd air an sin, tha an àrdchlàr gluasaid eadar 4 agus 4.5 mm agus bho 6 gu 7 mm airson teilt neo-chunbhalach agus axisymmetric, fa leth (Fig. 9a, b).Tha iomchaidheachd practaigeach an toraidh seo air a chuir an cèill ann am fulangas saothrachaidh, mar eisimpleir, dh’ fhaodadh raon nas ìsle de TL as fheàrr a bhith a’ ciallachadh gu bheil feum air cruinneas nas àirde.Aig an aon àm, tha an àrd-ùrlar toraidh a ’toirt seachad fulangas nas motha airson taghadh fad leathad aig tricead sònraichte gun a bhith a’ toirt buaidh mhòr air an toradh.
Tha an sgrùdadh a’ toirt a-steach na cuingeadan a leanas.Tha tomhas dìreach de shlaodadh snàthad a’ cleachdadh lorg oir agus ìomhaighean àrd-astar (Figear 12) a’ ciallachadh gu bheil sinn cuingealaichte ri meadhanan a tha follaiseach gu optigeach leithid èadhar agus uisge.Bu mhath leinn cuideachd a chomharrachadh nach do chleachd sinn deuchainnean gus gluasad gluasad samhlachail a dhearbhadh agus a chaochladh, ach chleachd sinn sgrùdaidhean FEM gus an fhad as fheàrr den t-snàthad saothraichte a dhearbhadh.Bho shealladh cuingealachaidhean practaigeach, tha fad an lancet bho mhullach gu muinchill 0.4 cm nas fhaide na snàthadan eile (AX1-3), faic fig.3b.Dh’fhaodadh gun tug seo buaidh air freagairt modal an structair acicular.A bharrachd air an sin, faodaidh cumadh agus meud solder luaidhe tonn-thonn (faic Figear 3) buaidh a thoirt air bacadh meacanaigeach dealbhadh prìne, a’ leantainn gu mearachdan ann am bacadh meacanaigeach agus giùlan cromadh.
Mu dheireadh, tha sinn air dearbhadh gu deuchainneach gu bheil geoimeatraidh bevel a’ toirt buaidh air an ìre de chaochlaideachd ann an USeFNAB.Ann an suidheachaidhean far am faod amplitude sèididh nas àirde buaidh mhath a thoirt air buaidh an t-snàthad air an t-snàthad, mar eisimpleir, gearradh èifeachdas às deidh puncture, faodar lancet àbhaisteach a mholadh airson USeFNAB, leis gu bheil e a’ toirt seachad amplitude sèididh as motha fhad ‘s a chumas e neart gu leòr. aig ceann an dealbhaidh.A bharrachd air an sin, tha sgrùdadh o chionn ghoirid air sealltainn gum faod barrachd sreap tip cur ri buaidhean bith-eòlasach leithid cavitation, a dh’ fhaodadh cuideachadh le bhith a ’leasachadh thagraidhean airson eadar-theachdan lannsaireachd as lugha ionnsaigheach.Leis gu bheilear air sealltainn gu bheil àrdachadh ann an cumhachd fuaimneach iomlan ag àrdachadh toradh biopsy bho USeFNAB13, tha feum air tuilleadh sgrùdaidhean cainneachdail air toradh sampall agus càileachd gus measadh a dhèanamh air buannachd clionaigeach mionaideach an geoimeatraidh snàthad sgrùdaichte.
Fraable, WJ Biopsy miann snàthad grinn: lèirmheas.Humph.Tinne.14:9-28.https://doi.org/10.1016/s0046-8177(83)80042-2 (1983).
Ùine puist: Dàmhair-13-2022