护理床结构设计及有限元仿真设计.docx

目录第一章绪论-1-1.1 研究背景及意义-1-1.2 国内外发展现状-1-1.2.1 国外护理床发展状况概述-1 -1.2.2 国内护理床发展情况概述-2 -1.3 主要研究内容-2-第二章设计方法分析-4-2.1 基本要求-4-2.2 虚拟样机技术-4-2.2.1 AutoCAD分析介绍4 -2.2.2 UG分析介绍5本章小结-7-第三章护理床方案设计-8-3.1 材料选择-8-3.2 护理床床体尺寸-8-3.3 床板承载分布分析-9-3.4 功能参数设计分析-9-3.5 护理床功能机构设计分析-9 -3.5.1 起背功能机构设计-9-3.5.2 抬腿功能机构设计-10 -3.5.3 翻身功能机构设计-12-3.5.4 整体升降功能机构设计-13 -本章小结-13-第四章护理床三维结构设计-14-4.1 护理床的床架结构设计-14 -4.2 护理床的床架结构设计-14 -4.3 护理床的抬背结构设计-15 -本章小结-16-第五章护理床关键零件的有限元分析-17 -5.1 有限元的基本概念-17-5.2 工程实际应用分析-17-5.3 ANSYS Workbench 软件介绍-18-5.4 ANSYS Workbench 计算分析流程-18 -5.5 支架的有限元分析-18-本章小结-20-结论与展望-21-6.1 结论"21 -6.2 展望-21-摘要近年来，伴随着国内人口老龄化问题的不断突出以及残障人士群体的关注度增加，我国的医院、养老院、福利院等社会养老保障体系压力陡然上升，怎样给由于自身身体情况不好，四肢功能不健全，或者是伤残人员因疾病导致，造成了现实中不能完全自我照顾的人群，带去关照及日常生活基本服务，是目前社会中大家关注的最主要的热点问题之一。在众多的医疗器械体系中，护理床是最基础啊也是最主要的医疗器械之一，在护理领域中得到了广泛关注及使用。因为在目前的护理床产品中，很多产品中都出现功能不全的情况、产品功能相对单一，适用性差，往往只能满足患者的一种需求，其他行为仍然需要医务工作人员进行辅助，大大增加了护理人员压力。为有效改善这一情况，本课题从实际出发，以满足患者切实需求为目标，制定了一款同时拥有多种使用功能护理床设计方案，主要的研究内容如下：1 .查阅相关文献资料，实地调研市场情况，结合材料及调研结果，理清思路，明确护理床的研究目标及分析重点，从人机工程学角度出发，以实用好用便捷为目的，制定护理床的总体设计方案和设计原则。2 .明确产品设计方案中的基本要求，同时阐述设计中实用的虚拟样机平台，列举平台化设计的优势和特点，为产品设计提供新的思路和方法。3 .设计中采用模块化得设计理念，把护理床计划分成为床架、起背、抬腿、侧翻身四个分模块明确产品的功能实现的具体设计参数和整体外形尺寸;，完成了各模块的详细结构设计及建模以及绘制了整套工程图纸并通过动画仿演示了护理床的各个环节的工作的过程，使用有限元技术进行强度校核，确保了护理床结构满足使用的安全性要求关键字：护理床；虚拟样机；仿真AbstractIn recent years, with the domestic population aging problem has outstanding and the disabledgroups increased attention, China's hospitals, nursing homes, welfare and other social pensionsecurity system pressure rise abruptly, how to give due to their physical condition is not good, thelimbs function is not sound, or disability caused by disease, caused by people who can'tcompletely take care of themselves in reality, to take care of and basic daily life service, is one ofthe main attention in the society one of the hot issues. In numerous medical apparatus andinstruments system, nursing bed is one of the most basic and important medical apparatus andinstruments, which has been widely concerned and used in nursing field. Because in the currentnursing bed products, many products are functional insufficiency, product fiinction is relativelysingle, poor applicability, often can only meet a patient's needs, other behaviors still need medicalstaff to assist, greatly increasing the pressure of nursing staff. In order to effectively improve thissituation, this project starts from the reality, with the goal of meeting the practical needs ofpatients, and develops a design scheme of nursing bed with multiple functions at the same time.The main research contents are as follows:1. Consult relevant literature, conduct field research on the market, combine with materialsand research results, clarify the thinking, clarify the research objectives and analysis focus ofnursing bed, and formulate the overall design scheme and design principles of nursing bed fromthe perspective of ergonomics fbr the purpose of being practical, easy to use and convenient.2. Make clear the basic requirements in product design scheme, elaborate the practical virtualprototype platform in the design, enumerate the advantages and characteristics of platform design,and provide new ideas and methods for product design.3. The modular design concept is adopted in the design, and the nursing bed plan is dividedinto four modules: bed frame, back lifting, leg lifting and side turning. , completed the detailedstnictural design and modeling of each module, drew a whole set of engineering drawings anddemonstrated the process of each link of the nursing bed through animation imitation, and usedfinite element technology for analysis to ensure that the nursing bed structure meets the safetyrequirementsKey words: Nursing bed； Virtual prototype;； Simulation第一章绪论1.1研究背景及意义据最新一次的人口普查结果数据表明，我国老年人口比例增长迅速，60岁及以上人口比例增长速度更为突出，我国已经进入到人口老龄化社会。在我国人口老龄化不断加剧的背景下，推动了医疗器械的发展，尤其是为多功能护理床的发展提供了巨大的市场前景。另一方面，随着生活水平的提高，人民对于医疗护理的要求也越来越高，多功能护理床作为一种辅助护理器械，能够减轻家人和护理人员的劳动强度以及满足老年人、残障人士自理、自立的迫切心理需求。多功能护理床一般融合了人机工程学、机构学、控制技术、图像处理等多种学科，广泛的应用于医院、家庭、康复中心以及疗养院等场所，对于改善残疾人和高龄老年人的生活产生了巨大作用活产生了巨大作对于改善失能老人、残疾人的生活品质，减轻护理人员的劳动强度能够发挥重要作用。L2国内外发展现状1.2.1国外护理床发展状况概述在关于护理设备研究方面，尤其是护理床的研究，国外发展起步较早，早在20世纪90年代，电动的护理床产品就已经在医疗护理中得到了应用，其中，以日本生产的可以电动控制的护理床最受消费者欢迎。特别是微电脑技术融入到了护理床领域中，可对患者进行综合护理，不仅解决了日常的护理需求,还增加了保健功能，实现了从单纯的护理向具备保健功能的突破和发展。瑞典的ArjoH untleigh公司设计制造了一款拥有洗浴功能的护理床。在患者有洗浴需求的时候，这种护理床的工作过程是，洗浴之间，将护理床四周扶手向上翻起，这时床面上的防水布折叠就会成为了一个“浴缸”形状，护理工作者协助患者能够完成全身洗浴，同时能够调整支背角度使患者处于比较舒服得洗浴状态。该护理床的有点在于，能够在不移动患者位置的前提下，就实现了洗浴功能，不但能够有效降低护理工作人员地劳动强度而且避免因为移动患者位置而带来的二次损伤的可能。洗浴护理床德国的企业设计研发生产的多功能护理床，不仅能够完成多种体位的调整，同时充分考虑到护理床的整体安全性、运行可靠性，护理床底部设置有均衡受力承重的安全测试，很大程度上保证了患者的安全，与此同时并给护理床设置了能够拆卸的保护栏杆、输液架子、简易餐桌等便利结构，贴近生活需要。带体重检测功能护理床经过多年的发展，现如今护理床已从单纯机械式走向了电动化、自动化、智能化。国外护理床产品相对成熟，可靠性高，有较高的技术含量。在高端智能护理床的研究方面也取得