SPECT機械系統(tǒng)可靠性虛擬試驗技術(shù)研究.pdf

1、人體SPECT作為一種大型醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，其機械系統(tǒng)通常具有10個以上的自由度，驅(qū)動一個或多個重達數(shù)百公斤的探測器靠近或者環(huán)繞人體部位運動，為了保持良好的成像質(zhì)量要求，還要求探測器的運動具有輪廓自動跟蹤功能。由此可見SPECT系統(tǒng)具有高承載、多自由度、控制復(fù)雜等特點，而機電系統(tǒng)故障將直接導(dǎo)致設(shè)備停機，甚至威脅患者的生命安全。因此，要求其具有非常高的可靠性、安全性。
　　本文采用國內(nèi)外先進的一體化疲勞分析方法，在設(shè)計階段對關(guān)鍵環(huán)節(jié)X向

2、軸承座組件及X平移機構(gòu)驅(qū)動軸上的平鍵采用S-N曲線法進行可靠性虛擬疲勞壽命分析，本文給出了運用S-N曲線法進行虛擬疲勞分析的流程，主要涉及到三個方面:載荷時間歷程曲線、應(yīng)力譜及材料的疲勞特性曲線（S-N曲線）。通過Solidworks進行簡化裝配后，導(dǎo)入多體動力學(xué)仿真軟件ADAMS進行約束，運動學(xué)仿真驗證仿真參數(shù)設(shè)置合理的情況下，動力學(xué)仿真獲得所分析部件的虛擬載荷歷程，即所需的疲勞載荷譜;通過有限元分析軟件ANSYS Workbench

3、的網(wǎng)格劃分、定義接觸設(shè)置、載荷施加、螺栓預(yù)緊力施加及邊界條件約束等建立有限元模型，仿真獲得所分析部件的應(yīng)力譜;最后通過疲勞分析軟件nCode材料特性生成模塊擬合出所需材料強度的S-N曲線或從材料數(shù)據(jù)庫中選擇所需的S-N曲線，并對其進行修正，獲得最終的疲勞特性曲線，完成了關(guān)鍵部件的壽命預(yù)測。
　　在設(shè)計階段對SPECT關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行可靠性虛擬疲勞壽命分析，對設(shè)備維護、保證安全運行、保障患者生命安全具有重要意義。同時，在設(shè)計階段對不合理