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研究生: 洪均祈
論文名稱: 以水管模擬實驗探討大動脈中血液壓力波的產生與行進的力學原理
Studies of the generating and propagating mechanism for the blood pressure wave in large arteries by tube simulation experiments
指導教授: 王林玉英
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 67
中文關鍵詞: 血液壓力波注水時間與週期的比例諧頻比例
論文種類: 學術論文
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  • 我們嘗試在這系列的實驗中,找到心臟搏動的過程裡將能量施加在血液的模型,我們將使用彈性管模擬血管,利用馬達與幫浦注水進入彈性管系統,利用脈衝波量測天然頻與波速;並打入週期波討論不同的注水方向,分別在徑向及軸向上施力,將會獲得不同的諧頻的能量,而利用脈衝波所量測到的天然頻與波速,也與直接拍打管壁所得結果相同,表示管壁徑向方向的振動與心臟搏動所以提供的力的方式比較接近。
    在張力的實驗裡可以得到張力帶給血管壁的影響,當彈性管具有張力時,其共振能量是比較高的。
    從理論計算可以得知不同的波源,注水時間與週期的比例,都會造成其波源的各諧頻比例不同,我們利用馬達提供相同週期不同注水時間,也就是改變注水時間和週期的比例,嘗試找到其中的關係,當出水時間與週期比值越大,波源的諧頻部分的大小會變化得很明顯,而在實驗中也看到了這個現象,表示若是心臟注血進入血管的過程,其開口時間改變越明顯,壓力波包含的諧頻振幅比例也會改變得很明顯。

    第一章 緒論 (6) 第二章 理論 (9) 2-1前人研究相關模型演進與研究動機 (9) 2-2 徑向振動理論 (15) 2-2-1徑向振動方程式推導 (15) 2-2-2 徑向振動方程式理論解 (20) 2-3 心臟在跳動週期時間內出血時間對動脈血管血液壓力波 各諧頻比例的影響理論解 (25) 第三章 實驗設備、方法與裝置 (31) 3-1 實驗設備 (31) 3-2實驗裝置與方法 (34) 第四章 實驗結果與分析 (41) 4-1比較垂直進水與水平進水以及使用拍打器所量測到之波 速、天然頻 (41) 4-2比較不同應變下彈性管的波速與第一諧頻大小變化 (45) 4-3比較不同管壁厚度各諧頻比例的大小 (47) 4-4比較不同出水時間各諧頻大小的比例 (49) 第五章 結論與未來工作 (56) 5-1 結論 (56) 5-2 未來研究方向 (57) 附錄 附錄一 ASM46AA步進馬達 (58) 附錄二 A20-0016 USB I/O介面卡 (59) 附錄三 SFG-2004訊號產生器 (60) 附錄四 DP103壓力轉換器 (61) 附錄五 CD23/CD223訊號放大器 (62) 附錄六 PCI-9111 A/D卡 (63) 附錄七 微量天平規格表 (64) 參考文獻 (65)

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