基于品质因数的超声刀刀头疲劳振动评价研究

目的:针对超声刀刀头疲劳效能评价存在的难题,提出基于品质因数的超声刀刀头疲劳振动评价方法。方法:首先,搭建由电源模块、三轴移动模块、超声刀夹持模块和控制模块组成的可实现重复切割操作的超声刀疲劳试验台。其次,采用该试验台对10台某品牌超声刀实施疲劳试验,在疲劳试验的5个阶段(即未切割、500次切割后、1000次切割后、2000次切割后和3000次切割后)对超声刀刀头振动进行非接触式测量并计算其品质因数。最后,计算各阶段试验的平均切割速度和血管凝闭爆破压,以验证基于品质因数的超声刀刀头疲劳振动评价方法的有效性。结果:试验表明,品质因数指标能够有效地反映超声刀刀头的疲劳退化特征,而平均切割速度和血管凝闭爆破压由于测量过程中的不确定性因素不易控制,很难对超声刀刀头的疲劳退化水平进行有效评价。结论:提出的基于品质因数的评价方法可直接对超声刀刀头的疲劳振动进行精准量化评价。