吸入治疗方法是一种重要的非注射给药途径,是治疗呼吸道疾病较为盛行的医疗方法。雾化吸入治疗对支气管哮喘和肺部疾病等均可迅速、有效和无痛地产生治疗作用,雾化给药方法越来越多地被医院和家庭广泛使用。据调查吸入式雾化器在全球具有巨大的市场。吸入装置主要有定量吸入器,干粉吸入器和雾化器。定量吸入器和干粉吸入器因各种不足现很少被应用。传统的雾化器(喷射雾化器和超声波雾化器)有很多缺点,如必须提供压缩空气或较强电力,效率较低,对药物的药性和活性有影响等。新型的压电致动网孔式雾化器基于微机械加工技术,具有雾滴直径小,均匀,功率极小,效率高,药物残余量极少,对药物的药性和活性几乎没有影响,可随身携带,适合于家庭使用。它分为两种方式:一种是静态网孔雾化器,它通过压电换能器的振动挤压液体从网孔中喷出而形成气雾;另一种是振动网孔雾化器,压电陶瓷的振动传递给网孔板,网孔板随之振动挤出药液形成气雾。介绍了压电材料(PZT)的特性、压电换能器和超声波变幅杆的理论,本文给出了两种新型雾化器的模型,对雾滴的形成原理和影响雾化质量的因数进行了分析。基于有限元方法在产品设计和性能分析中的广泛应用,根据压电耦合有限元分析理论,对雾化器结构进行了深入的分析。采用ANSYS软件对振动网孔雾化器的模型进行了静力、模态和谐响应分析。静力分析给出了结构中心最大位移与所加电压和压电片厚度的关系。用模态分析确定了该结构的固有频率和振型,提出了符合设计要求的模态并进行谐响应分析,分析了压电片厚度、压电圆环片小径和阻尼比对结构振动的影响。并提出了更高振动频率的设计结构。对静态网孔雾化器用解析法分析了超声变幅杆,并用有限元方法进行了验证。对换能器进行了符合设计要求的纵向振动有限元分析。分析表明:尽可能采用大的过渡圆弧可提高雾化质量;一定范围内可采用较小的小端直径可获得较大的振动频率和振幅值;适当增加压电片厚度可获得较大的小端位移;可以减少小端长度来提高雾化质量。分析获得的结果为换能器的优化设计提供了有力的参考。