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Study on magnetic driven dynamic bearing system for right heart ventricular assist device

右心室辅助装置磁力驱动动力轴承系统研究

基本信息

批准号：
21K03886
负责人：
鈴木隆起
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kobe City College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03886/
关键词：
非接触駆動動圧軸受軸振動非定常流体力右心補助人工心臓

项目摘要

本研究では，将来的な右心補助人工心臓を実現すべく，小型・シンプル・低コストの要件を満たす新しい非接触磁気駆動動圧軸受システムの確立を目指した検討を実施している．具体的には，磁気駆動部における吸着力や磁石個数が羽根車の非接触安定性に及ぼす影響の解明，数値流体解析および磁場解析を用いた羽根車の非接触駆動メカニズムの解明，血液成分への影響の検討が全体の目的となる．本年度は，昨年度に引き続き，「磁気駆動部における吸着力や磁石個数が羽根車の非接触安定性におよぼす影響の解明」を主な目的に，磁気駆動部の吸着力が羽根車の運動形態や非接触安定性に及ぼす影響を調べている．昨年度は，これまでの円柱磁石10個から，C型磁石の4個に変更して，主に材質に対して，ネオジムN45とN52について，検討したところ，N52の場合は，安定的な運転が可能となる範囲を明らかにした．本年度は，N52に対して，磁石厚さ等を変更し，安定的に運転できる範囲を調査した．また，地場解析により，磁力等の検討を行った．その結果，次のことが明らかになった．磁石の個数が10個から4個にした場合，トルクが大きく減少し，磁石厚さが小さい場合では，隙間幅が大きくなるにつれてポンプ性能を維持できないことを確認した．また，4個磁石では吸引力に関係なく，すべての条件において自転周波数の約0.5倍に周波数成分を持つ振動が観察された．一方10個磁石では，4個磁石同様の振動は確認されなかった．吸引力の大きさは，羽根車の運動に影響を及ぼし，大きくなるにつれて安定して駆動することを確認した．磁石の個数と吸引力の変化は羽根車の運動に影響を与えることを確認し，4個磁石の中では最大厚さ2.7mmの条件が最も実用化に向いていることを確認した．

This study is aimed at the realization of the future right-sided auxiliary artificial heart. Specifically, the magnetic field analysis and magnetic field analysis are used to analyze the influence of the number of magnets on the non-contact stability of the vehicle, and the influence of the number of magnets on the non-contact stability of the vehicle. This year, compared with last year, the main purpose of "explaining the influence of the number of magnets on the non-contact stability of the feather root vehicle" is to adjust the influence of the attraction force of the magnetic power unit on the movement mode and non-contact stability of the feather root vehicle. Last year, there were 10 pillar magnets and 4 C magnets. The main material was N45 and N52. In the case of N52, stable operation was possible. This year, N52 is the first time that the magnet thickness has changed, and the stable operation of the magnet has been investigated.また，地场解析により，峡州等の検讨を行った. As a result, the second time, the second time, the third time, the third time. When the number of magnets is 10 or 4, the gap width is large and the magnet thickness is small, and the performance is maintained. The attractive force of the four magnets is related to the frequency of vibration. The frequency component is about 0.5 times of the frequency of vibration. 10 magnets on one side, 4 magnets on the same side. The attraction force is large and the movement of the feather root vehicle is affected and confirmed. The number of magnets and the change of attractive force are the influence of the movement of the feather root vehicle. The maximum thickness of the four magnets is 2.7mm. The condition of the most effective application is confirmed.