压握过程对球囊扩张支架性能的影响

压握过程中支架发生塑性变形及加工硬化现象将对支架的后续变形行为产生影响.研究利用有限元方法模拟了支架的完整变形过程,评价了扩张后支架的各项性能,并与未考虑压握过程的模拟结果进行了比较.结果表明,压握过程不仅会导致扩张后支架的形状发生变化,同时会使回弹率和最大应力增大,支架最大可扩张直径变小.     

血管支架膨胀过程中的塑性变形行为

为研究血管支架在移入治疗中的塑性变形行为,利用有限元分析的方法对钴铬合金血管支架的特征模型和整体模型分别进行膨胀模拟分析,并通过与实验数据的比较验证了该有限元分析的合理性.模拟结果表明: 支架在膨胀过程中出现轴向缩短,且轴向缩短率随径向加载位移的增大而增大.支架几何形状的优化能够有效地解决血管支架在膨胀过程中的轴向缩短问题,从而为实际的生产设计提供参考.     

三点弯曲对镁合金AZ31降解速率影响的研究

本文主要研究三点弯曲作用力对镁合金AZ31接骨板降解性能的影响,有限元模拟设置两种不同孔形镁合金接骨板:相同直径圆孔(模型A)和不同直径圆孔(模型B),基于连续损伤理论实现其降解过程的仿真;体外降解实验中设置与有限元模拟相对应的试件A和试件B,在重要时间节点记录镁合金接骨板所产生的氢气和质量损失.通过有限元仿真与体外降解实验的结果对比可以得出:随着三点弯曲力的增加,镁合金接骨板氢气量和质损率随之增加;模型B是中间整体部分产生断裂,这种孔形使应力得到了有效分配,承受载荷比较均匀,腐蚀较为缓慢,孔形设置比较合理.     

生物可降解聚合物血管支架膨胀性能有限元分析

血管支架最有潜力的发展方向是生物可降解聚合物血管支架,而支架的膨胀性能直接影响血管支架的质量和应用.利用有限元方法,采用von Mises屈服和各向同性强化准则,通过与316L不锈钢和WE43镁合金两种支架材料进行对比,分析了聚左旋乳酸(PLLA)材料支架的膨胀性能.结果表明,PLLA新型血管支架具有良好的均匀膨胀性、轴向短缩性和柔顺性,但其回弹性能有待改善.     

冲击载荷下金属薄壁圆柱壳动态响应特性研究

为探讨薄壁结构金属件在冲击载荷作用下的变形模态、受力特征等动态力学响应特性,对3种材料的薄壁圆柱壳体进行了不同速度的落锤冲击实验,获得了相同冲击条件下不同材料圆柱壳体的变形模态、吸能方式和轴向缩短率,以及冲击速度和径厚比对圆柱壳体吸能和轴向缩短率的影响规律. 研究结果表明:薄壁圆柱壳的轴向缩短率随着冲击速度增加而增加,由于应变率效应吸能能力也随着冲击速度增加而增加;薄壁圆柱壳体的轴向缩短率随着径厚比的增加而增加;动态冲击条件下的平均后屈曲载荷远大于准静态条件下的理论载荷,除了与圆筒直径、厚度以及材料特性相关外,还与冲击速度相关;通过非轴对称屈曲折皱变形来抗冲击A6060铝合金适合用于薄壁结构件.      

锥螺纹旋紧机构研究

研究不同牙形角和摩擦系数对锥螺纹旋紧机构轴向力及螺纹处最大等效应力的影响规律. 推导了锥螺纹的螺旋升角计算公式. 应用有限元法,建立了锥螺纹旋紧机构的参数化有限元模型,并通过对圆柱螺纹有限元分析结果与理论计算结果的比较,验证了锥螺纹旋紧机构的有限元模型的正确性.通过有限元分析可知,轴向力和螺牙最大等效应力随着牙形角及摩擦系数的增大而减小.     

实心锤头径向锻造压应力分析

为了研究径向锻造工件内部压应力产生的工艺条件,采用DEFORM 3D有限元软件对GFM精锻机SXP-65实心锤头的径向锻造过程进行数值模拟.通过改变压下量和拉打速度得到主要模拟结果为:实心锤头径向锻造锻件心部应力为压应力;当相对压下率和拉打速度小于特定值时,锻件心部受两向压应力;而当相对压下率和拉打速度大于一定的条件时,锻件心部再受轴向压应力,即心部受三向压应力;并得到了不同拉打速度下的相对压下率的参考值,对于制定合理的锻造制度具有参考价值.     

医用血管支架生物力学性能分析方法研究

介绍了医用血管支架的应用背景和研究现状,在比较国内外研究成果的基础上,将血管支架生命周期划分为设计与制造、支架扩张植入过程和植入后有效期3个阶段,并对各个阶段的特点进行了详细论述;阐述了在支架生命周期中应用有限元技术进行支架设计的研究思路;针对支架植入时的扩张过程进行实例分析,例证了应用有限元法进行支架设计研究的分析方法;提出了支架体外扩张实验研究的解决方案,为血管支架扩张过程的有限元模拟提供有力的实验支持.     

种植体长度与直径对下颌骨牙齿种植影响的有限元分析

基于活实体数据,采用计算机图像处理、逆向工程技术得到上下颌骨及牙列的几何模型,构建出有限元模型,并进行有效性验证.利用构建的高仿真度上下颌骨及牙列有限元模型,探讨种植体长度、直径对牙齿种植的影响.结果表明:下颌骨碰撞仿真实验得出的接触力–时间曲线与尸体实验得出的曲线走势相同,接触力峰值与尸体碰撞得出的峰值相近.牙齿种植仿真实验得出了种植体应力分布云图,种植体、皮质骨、松质骨最大应力,下颌骨-种植体相对最大位移.通过比较数据可以得出,种植体直径的增加比长度增加更有利于牙齿种植的稳定性.     

水箱拉丝机拉丝过程的有限元模拟仿真分析

以初始钢丝生产线为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件对水箱拉丝机第一道次拉拔过程进行模拟仿真,研究在拉拔过程中拉拔模锥角、摩擦系数和压下量对拉拔力的影响,并对其轴向应力和径向位移分布特点进行分析。结果表明,随着模锥角的增大,拉拔力呈先减小后增大的趋势,当模锥角为8°时,拉拔力最小;随着摩擦系数、压下量的增大,拉拔力随之增大;在出口处钢丝的外层轴向应力达到最大,由外层向内层轴向应力逐渐减小,钢丝前端应力达到均匀,且钢丝的模拟径向直径小于理论直径。     

金属裸支架植入治疗冠状动脉不同病变的远期疗效比较

目的探讨冠心病(CHD)患者植入金属裸支架(BMS)的远期疗效.方法随访植入BMS的CHD患者224例.随访指标:1)全因死亡;2)主要心脏不良事件(MACE);3)靶病变血管重建(TLR)、靶血管重建(TVR);4)支架内再狭窄和/或支架节段内再狭窄等.结果 224例中累积MACE发生率为35.7%,平均每年MACE发生率为4.58%.CAG复查的148例中,冠状动脉A型病变再狭窄率16.4%,B1型病变24.1%,B2型病变62.2%,C型病变66.7%.晚期管腔丢失率平均为(29.32±10.17)%.结论植入BMS治疗冠状动脉病变A型和B1型,远期MACE发生率和再狭窄率均较低,远期效果与安全性好.     

激光切割血管支架筋宽变化模型构建

在血管支架激光切割加工中存在着筋宽变化,影响支架撑开性能.基于激光切割血管支架的筋宽形成机理,构建出表述切割过程中支架筋宽变化的数学模型.理论计算及支架加工试验表明:管材激光切割点回转偏心量的大小是造成支架筋宽变化的主要因素;用数学模型指导调整机床,可将激光切割支架的筋宽变化控制在0.01 mm以下.     

管道水力输送中料筒起动流速的试验分析

以筒装料管道水力输送中料筒起动阶段为研究对象,研究料筒起动时承担输运任务的水流的平均流速与料筒荷重间的内在联系。给出了4种不同几何参数的料筒,在不同荷重下的起动流速,得出料筒的起动流速与荷重成正比变化;在荷重和筒长相同的情况下,较大直径的料筒更容易起动;在荷重和料筒直径相同的情况下,较长长度的料筒更容易起动。以上结果可供后续研究和工程设计时参考。     

可膨胀管膨胀过程三维有限元数值模拟

为合理设计膨胀工具及制订膨胀工艺,采用三维弹塑性接触问题有限单元法,建立了实体可膨胀管膨胀过程的三维非线性接触问题有限元分析模型.通过对所建模型的求解,对可膨胀管膨胀过程中膨胀变形力、套管膨胀后的残余应力及轴向位移、膨胀工具模角的关系进行了深入细致的研究,找出了膨胀管与膨胀工具在不同的接触条件、可膨胀管在不同的内径膨胀率及不同的壁厚条件下,各参数之间相互制约的变化规律.通过实验测得的膨胀变形力与用本模型求得的结果符合得很好,相对误差仅为0.65%,完全可以满足实际工程的要求.     

混凝土保护层锈胀裂缝扩展的仿真分析

基于均匀锈胀理论,得出保护层裂缝贯通时锈胀力的计算方法,运用有限元分析软件FINAL建立模型,通过分步加载的方式对模型的破坏过程进行仿真计算.以某混凝土简支梁为例建立二维有限元模型,得出模型由初始开裂到贯通时的裂缝发展图以及最大主应力图,通过分析可以得知初始裂缝发生于钢筋与混凝土的交界面处.计算分析不同保护层厚度对裂缝发展的影响,结果表明,保护层初裂时的荷载基本一致,保护层厚度的增加能够有效减缓裂缝的贯通.提高混凝土等级研究裂缝的发展,结果表明混凝土等级的提高对抑制裂缝的发展同样有益.本文所得结论对于钢筋混凝土结构耐久性研究有重要的参考意义.     

复合材料层合结构的热和力学分析

针对复合材料层合结构的热和力学分析提出了一种多层相对自由度壳元。整个分析过程可以在同一套有限元网格下实现。该单元基于三维有限元提出,易于与三维实体单元连接。采用了一种应力后处理方法以准确计算复合材料旋转壳体中的横向应力。两个数值算例说明了程序的可靠性。分析了受热载荷作用的带开孔和补强的复合材料圆柱壳,结果显示当补强层与面板的热膨胀系数相差过大时,孔边会存在较大的层间应力,可能会导致分层破坏。     

具有截面自然对流通道内湍流换热的直接数值模拟

对矩形管道内具有稳定自然对流的充分发展湍流换热进行了直接数值模拟，湍流雷诺数如和普朗特数Pr分别为400和0．71，格拉晓夫数Gr为10^4、10^5、10^6和10^7．分析了管道截面上雷诺应力对主流平均速度、截面流速以及截面平均温度的影响．结果表明：在Gr较小时，湍流雷诺应力的作用使截面的平均换热系数增大；在Gr为10^7时，浮升力的作用增强，但湍流产生的雷诺应力使自然对流的作用减弱．因此，与层流相比，在Gr相同时，湍流的管道截面平均换热系数反而减小．     

含界面中心裂纹的压电材料反平面问题

研究了含界面中心裂纹的不同压电材料在反平面剪切栽荷和平面内电场作用下的反平面问题．得到了用级数表示的满足控制拉普拉斯方程和可导通边界条件的基本解及应力强度因子．最后用边界配置法求解了应力强度因子与截面几何尺寸之间的关系．结果表明，边界配置法计算简便，具有广泛的应用性．     

X65管线钢板交替与连续控冷工艺的计算与比较

为减小X65管线钢板控制冷却后的残余应力和翘曲,通过开发线性混合热膨胀模型、拓展Avrami相变动力学模型和应用Leblond的相变诱发塑性(TRIP)模型建立了热力耦合有限元模型,考虑了控冷时的弹塑性变形、热膨胀、相变潜热、相变膨胀、TRIP等所有物理效应.用该模型研究了2种控制冷却工艺下X65管线钢板的温度、残余应力、残余应变及翘曲.结果表明:与连续控冷相比,交替控冷使板的温度进一步降低7℃;上表面一侧的残余拉应力峰值进一步减小44 MPa;下表面一侧的残余总压应变峰值进一步增加0.001;翘曲由0.54×10-3减至0.09×10-3;故交替控冷可降低板内的残余应力,并减小翘曲.