鎂合金冠脈支架結(jié)構(gòu)設計及其優(yōu)化
發(fā)布時間:2017-06-19 04:04
本文關鍵詞:鎂合金冠脈支架結(jié)構(gòu)設計及其優(yōu)化,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:冠狀動脈粥樣硬化是當代社會威脅人類生命的主要心血管疾病之一。目前臨床上支架植入術是治療冠狀動脈狹窄的主要方法。支架發(fā)展至今主要包括傳統(tǒng)金屬裸支架、藥物洗脫支架以及生物可降解支架。其中,生物可降解支架是支架領域發(fā)展的主要方向,包括生物可降解聚合物支架、生物可降解鐵基支架和生物可降解鎂合金支架。鎂合金支架以良好的生物相容性被大眾所重視,但鎂合金材料本身具有延伸率低的缺點,致使支架在擴張時產(chǎn)生斷裂失效的問題,嚴重制約了鎂合金支架的發(fā)展。 支架在整個耦合過程中會經(jīng)歷彈性變形以及大的塑性變形,由于材料本身塑性變形能力較差,所以支架在變形過程中出現(xiàn)較明顯應力集中,從而導致支架發(fā)生斷裂失效。因此,降低支架應力應變是改善斷裂失效問題的有效手段之一。本研究為了降低支架應力應變,利用有限元技術對改變參數(shù)后的支架進行模擬仿真分析,重點研究一種鎂合金支架結(jié)構(gòu)的初始直徑、支撐體長度和周向支撐體個數(shù)對支架擴張性能及力學性能的影響,從而達到參數(shù)優(yōu)化的目的,找到適合鎂合金支架的結(jié)構(gòu)。并通過實驗方法驗證有限元模擬結(jié)果的合理性。 研究結(jié)果表明,當初始直徑減小時,支架最大應力應變分別呈減小趨勢,且壓握與擴張階段的徑向回彈率、軸向伸長率和壓握不均勻性亦相應減小,而軸向縮短率、擴張不均勻性和安全系數(shù)則相應增大。當支撐體長度增大時,支架最大應力應變以及軸向伸長率和軸向縮短率呈下降趨勢,而整個階段的徑向回彈率、壓握不均勻性、擴張不均勻性和安全系數(shù)則呈上升趨勢。當周向支撐體個數(shù)增加時,支架最大應力應變以及軸向伸長率、壓握不均勻性、軸向縮短率和擴張不均勻性呈遞減趨勢,而整個耦合過程中支架的徑向回彈率及安全系數(shù)則呈遞增趨勢。當三個參數(shù)同時改變時,支架最大應力應變?nèi)韵鄳獪p;軸向伸長率、壓握不均勻性和軸向縮短率隨參數(shù)變化依次減小,徑向回彈率、擴張不均勻性及安全系數(shù)依次增大。綜上說明無論改變單一參數(shù)還是同時改變多個參數(shù)均可對支架起到優(yōu)化作用,有效地降低支架最大應力應變,加大支架安全系數(shù),提高支架安全性能。 此外,實驗結(jié)果表明,支架應力集中處與有限元分析結(jié)果相一致,且生物力學性能基本一致。說明通過對支架進行體外擴張測試驗證了有限元模擬結(jié)果的合理性與可靠性,為鎂合金冠脈支架的結(jié)構(gòu)設計與優(yōu)化提供科學的參考依據(jù)。
【關鍵詞】:鎂合金冠脈支架 擴張性能 力學性能 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 有限元分析
【學位授予單位】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:R541.4;R318.11
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-18
- 1.1 冠狀動脈粥樣硬化概述8
- 1.2 冠狀動脈狹窄的治療8-11
- 1.2.1 介入治療9-10
- 1.2.2 外科治療10-11
- 1.3 支架的發(fā)展11-12
- 1.3.1 支架的起源與發(fā)展11-12
- 1.3.2 生物可降解支架12
- 1.4 鎂合金支架研究現(xiàn)狀12-14
- 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
- 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
- 1.5 研究內(nèi)容、目的與意義14-18
- 1.5.1 研究目的與意義14
- 1.5.2 研究內(nèi)容14-18
- 第二章 有限元及支架模型18-30
- 2.1 計算機在支架領域的應用18-19
- 2.1.1 有限元概述18-19
- 2.2 支架模型19-26
- 2.2.1 材料的選用20-21
- 2.2.2 建立支架幾何模型21-23
- 2.2.3 網(wǎng)格模型23-26
- 2.3 接觸、約束與載荷26-27
- 2.4 支架力學性能指標27-29
- 2.5 本章小結(jié)29-30
- 第三章 初始直徑對支架力學性能的影響30-38
- 3.1 前處理30-32
- 3.1.1 載荷與分析步31-32
- 3.2 有限元結(jié)果與分析32-36
- 3.2.1 支架變形行為分析32-33
- 3.2.2 支架應力應變分析33-36
- 3.3 力學性能分析結(jié)果36-37
- 3.4 本章小結(jié)37-38
- 第四章 支撐體長度對支架力學性能的影響38-46
- 4.1 載荷與分析步38-39
- 4.2 有限元結(jié)果與分析39-44
- 4.2.1 支架變形行為分析39-40
- 4.2.2 支架應力應變分析40-44
- 4.3 力學性能分析結(jié)果44-45
- 4.4 本章小結(jié)45-46
- 第五章 周向支撐體個數(shù)對支架力學性能的影響46-53
- 5.1 載荷與分析步46-47
- 5.2 有限元結(jié)果與分析47-51
- 5.2.1 支架變形行為分析47
- 5.2.2 支架應力應變分析47-51
- 5.3 力學性能分析結(jié)果51-52
- 5.4 本章小結(jié)52-53
- 第六章 支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化與實驗驗證53-62
- 6.1 支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化53-58
- 6.1.1 優(yōu)化參數(shù)53-54
- 6.1.2 載荷與分析步54-55
- 6.1.3 有限元結(jié)果分析55-57
- 6.1.4 力學性能分析57-58
- 6.2 實驗驗證58-61
- 6.2.1 實驗簡介58-59
- 6.2.2 實驗結(jié)果與分析59-61
- 6.3 本章小結(jié)61-62
- 結(jié)論62-63
- 參考文獻63-67
- 致謝67-68
- 作者簡介68-69
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條
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本文編號:461477
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