基于液电冲击波效应的碎石机在治疗尿路结石和矿业碎石等方面都已经很好地应用。目前的碎石机,不能根据石头特征产生最佳的冲击波特征和次数,医疗中容易对机体组织产生损伤,矿业中容易导致效率低。发展一种能够实时检测目标石头特征,并产生对应最佳冲击波和冲击次数的智能型碎石机是本项目研究的最终目的。为此,需要建立冲击波在目标中的传递和致裂模型。笔者采用时域有限差分法(finite difference time domain,FDTD),数值模拟了冲击波在二维线弹性模型中的传播过程。结果表明:在目标远端的内部,由于冲击波的再次聚焦,产生最大的拉应力和剪应力,这是导致结石最初碎裂的主要原因和位置。
