小肠环境下自推进胶囊内窥镜的非线性动力学行为研究

摘要：

为优化自推进胶囊在小肠内的移动速度,提升胶囊内窥镜的检测效率,通过建立激振胶囊的动力学模型、小肠能动性与阻力模型,整合得到小肠-胶囊耦合动力学模型.通过数值模拟分析了胶囊的激励频率与振幅两项激振参数以及胶囊内部激振体的质量与刚度两项结构参数对小肠-胶囊模型的非线性动力学行为演变规律的影响.研究发现,激振参数和结构参数的调整将不断改变胶囊的振动状态,从而对胶囊在小肠内的自推进速度以及相对小肠蠕动方向产生显著影响.当胶囊的平均移动速度达到最大时,其振动状态表现为单周期单次碰撞;当胶囊相对小肠蠕动方向发生反方向移动时,对应的激振频率与激振体质量均较小,此时胶囊的振动状态为单周期双碰撞.此外,当激振频率、激振体质量或刚度过大时都会导致激振驱动失效,此时胶囊仅依靠肠道蠕动推进.

关键词：动力学、非线性、小肠环境、激振胶囊、自推进

所属期刊栏目：41

分类号：TH212;TH213.3(起重机械与运输机械)

资助基金：北京市自然科学基金3204049

在线出版日期：2022-11-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：86-96