歯科器具-超音波スケーラーの振動特性シミュレーション

NX Nastran SOL103 / SOL108

事例概要

本解析対象は歯治療用超音波スケーラーであり、構造を右図に示します。振動子で発生した超音波振動はホーンで増幅し、ホーン先端ネジに取り付けたチップに伝わり、振幅数百μｍ、１秒間約30000回の衝撃を歯に与えます。静音で痛苦感も少ない歯治療に有効な手段の一つです。

チップ形状により共振周波数は変動し、デバイス各部品間の接合状況も振動特性に影響があります。高周波振動では、基本波以外の高調波が発生するため、振幅が大きくなり、部品の金属疲労や破損につながるだけではなく、患者の痛みを増やす可能性もあります。このような目で確認できない振動に対してFEMシミュレーションは有効です。本例題は、様々なチップの形状による超音波スケーラーの振動特性について調べました。