1. 研究目的与意义
在经济高速发展的今天，一方面人类生活节奏的加快和饮食结构的变化，很多人坐办公室工作的时间都很长，缺乏运动，有的人因为工作紧张，常常一天喝不上几次水，尿液浓缩，有的地区的饮用水属于硬水，含晶体、钙比较高，使人的尿钙增高；同时，随着生活质量的提高，人们摄入大量动物的肉及内脏，这些都是脂肪多的食品，多吃了体内脂肪必然增高，脂肪会减少肠道中可结合的钙，引起对草酸盐的吸收增多，久而久之，在人体的输尿管、肾、胆囊和膀胱内会出现结石，对人体的健康产生很大的影响，为了消除人体的疼痛，需要将体内的结石击碎，以至溶解。现有的体外冲击波碎石机，冲击波幅频宽、频谱也宽，高压放电能量大，有效能量不能集中，且在破坏过程中对人体损伤较大，对周围环境影响也较大。另一方面，在人们的日常生活和工作中，难免会发生一些意外事件从而造成出血、皮下组织坏死等情况。目前，现有的设备需要进行手术才可以很好的治疗，这样就存在手术中、手术后带来的并发症、损伤大，危险大、恢复时间长等一些隐患。同时，医护人员也无法做到方便的随车携带，从而造成有些人员因为特殊原因无法及时进行治疗而病情恶化，甚至死亡。该装置将碎石、皮下组织治疗、止血等功能融为一体，用途广、体积小、质量轻、定位简便，对人体损伤小，医护人员可以做到随车携带进行现场救急处理。具有设备简单、成本低、效果好等特点。
2. 研究内容和预期目标
用于碎石、皮下组织治疗、止血等功能的一种便携式聚焦超声装置，包括超声波发生器、与所述超声波发生器通过导线相连的超声波换能器、与所述超声波换能器相连接的至少一级变幅杆、与所述变幅杆相连接的超声球壳、与所述超声球壳相连接的耦合层和与所述超声球壳相固定连接的水囊。所述超声波换能器与所述变幅杆大端连接，所述超声球壳与所述变幅杆小端连接，所述耦合层设置在所述超声球壳的内、外壁，所述水囊套设在所述超声球壳的外部，且水囊与超声球壳不会产生轴向相对移动。该装置将碎石、皮下组织治疗、止血等功能融为一体，用途广、体积小、质量轻、定位简便，对人体损伤小，医护人员可以做到随车携带进行现场救急处理。具有设备简单、成本低、效果好等特点。
3. 研究的方法与步骤
本课题拟采用先进行模拟分析后进行实验的方法进行研究，主要采用有限元分析如见ansys以及三维建模软件ptc creo作为辅助软件，研究步骤如下：
1、设计小型超声振动聚焦碎石装置的各个组成部分，包括换能器、变幅杆以及能量聚焦件，使得小型超声振动聚焦碎石装置各个部分固有频率相近甚至相同，以达到谐振的目的。
2、模拟小型超声振动聚焦碎石装置在特定工作环境下的工作状态以及能量分布情况。
4. 参考文献
[1]孙恒, 陈作模.机械原理(第7版), 2006, (05)
[2]濮良贵.机械设计(第九版), 2013, (05)
[3]成大先.机械设计手册(第5版), 2014,(05)
5. 计划与进度安排
1．2018-2-26～2018-3-2查阅资料，了解超声振动聚焦碎石装置国内外研究现状和发展前景，了解超声换能器的设计方法。撰写开题报告和翻译外文资料；
2．2018-3-3～2018-3-9查阅相关资料，确定小型超声振动聚焦碎石装置的总体结构设计；
3．2018-3-10～2018-3-30小型超声振动聚焦碎石装置压电超声换能器设计、聚焦球壳的设计
