本文關(guān)鍵詞：鎂合金血管支架降解過(guò)程中的生物力學(xué)性能分析

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【摘要】：鎂合金血管支架在體內(nèi)隨著降解的發(fā)生其機(jī)械性能不斷發(fā)生改變,而機(jī)械性能是衡量支架是否可臨床應(yīng)用的重要標(biāo)準(zhǔn),因此有效評(píng)價(jià)可降解鎂合金血管支架在體內(nèi)腐蝕過(guò)程中的機(jī)械性能極其重要。本文通過(guò)材料試驗(yàn)和有限元分析方法相結(jié)合,對(duì)生物可降解鎂合金血管支架腐蝕過(guò)程中的生物力學(xué)性能進(jìn)行分析研究。選取AZ9 1D鎂合金試件,在Hank’s模擬體液浸泡不同時(shí)間后,采用靜態(tài)失重法和電化學(xué)法測(cè)量鎂合金腐蝕性能,利用掃描電鏡觀測(cè)鎂合金腐蝕形貌,通過(guò)拉伸試驗(yàn)測(cè)得鎂合金腐蝕過(guò)程中的材料參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明,在Hank’s模擬體液中,AZ91 D鎂合金表面發(fā)生點(diǎn)蝕,隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng),鎂合金耐腐蝕性先增大后減小,彈性模量、抗拉強(qiáng)度都不同程度地減小了。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)得的參數(shù),建立降解過(guò)程中鎂合金血管支架有限元模型。分析鎂合金血管支架降解過(guò)程中支架的Vo n Mises應(yīng)力、等效塑性應(yīng)變以及支架的柔順性。有限元分析結(jié)果表明,支架的Vo n Mises應(yīng)力和等效塑性應(yīng)變隨著降解的發(fā)生而不斷減小;最大Vo n Mises應(yīng)力與其材料的抗拉強(qiáng)度的比值也不斷減小,表明支架在降解過(guò)程中能夠確保其強(qiáng)度安全,保持支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;最大Vo n Mises應(yīng)力和等效塑性應(yīng)變一直發(fā)生在支架支撐筋圓弧內(nèi)側(cè),說(shuō)明此處為支架危險(xiǎn)位置;隨著支架降解的發(fā)生,支架柔順性越來(lái)越好,但支架發(fā)生彎曲時(shí)結(jié)構(gòu)變形越來(lái)越不均勻,要提高支架柔順性能,必須對(duì)連接筋的幾何形狀進(jìn)行優(yōu)化。本文研究發(fā)現(xiàn),鎂合金血管支架降解過(guò)程中主要是支架尺寸的改變導(dǎo)致了其生物力學(xué)性能的變化,但在降解過(guò)程中支架仍能夠滿足強(qiáng)度要求,并保持其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。這些可以為研制可臨床應(yīng)用的鎂合金支架提供依據(jù),為鎂合金支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 可降解支架 有限元分析 Vo n Mimes應(yīng)力 等效塑性應(yīng)變 柔順性
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R318.01
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 介入手術(shù)治療心血管疾病10-15
• 1.1.1 血管疾病常見(jiàn)類型10-13
• 1.1.2 介入治療13-15
• 1.2 支架分類15-17
• 1.3 醫(yī)用鎂合金及鎂合金支架17-18
• 1.3.1 醫(yī)用鎂合金17
• 1.3.2 鎂合金支架17-18
• 1.4 有限單元法在血管支架設(shè)計(jì)及性能分析的應(yīng)用18-19
• 1.5 論文選題意義及主要內(nèi)容19-20
• 第二章 AZ91D鎂合金在Hank’s體液中降解的實(shí)驗(yàn)研究20-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備20
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)樣品、溶液20
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器20
• 2.2 鎂合金腐蝕實(shí)驗(yàn)20-22
• 2.2.1 靜態(tài)失重腐蝕21
• 2.2.2 電化學(xué)腐蝕21-22
• 2.3 拉伸試驗(yàn)22-24
• 2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論24-29
• 2.4.1 AZ91D在Hank’s模擬體液中的腐蝕速率和腐蝕形貌分析24-26
• 2.4.2 AZ91D鎂合金不同浸泡時(shí)間的極化曲線及電化學(xué)阻抗譜26-28
• 2.4.3 AZ91D在Hank’s模擬體液腐蝕過(guò)程中的力學(xué)性能分析28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 支架壓握、回彈及擴(kuò)張過(guò)程有限元分析30-48
• 3.1 支架力學(xué)有限元分析理論基礎(chǔ)30-31
• 3.1.1 支架力學(xué)分析中的非線性問(wèn)題30-31
• 3.1.2 非線性有限單元分析法31
• 3.2 支架變形過(guò)程中的彈塑性力學(xué)基本理論31-33
• 3.2.1 彈塑性力學(xué)基本假設(shè)31-32
• 3.2.2 彈塑性力學(xué)基本方程32-33
• 3.3 建模軟件介紹33-34
• 3.3.1 Pro/Engineer軟件簡(jiǎn)介33
• 3.3.2 ABAQUS軟件介紹33-34
• 3.4 模型建立34-39
• 3.4.1 支架幾何模型34-35
• 3.4.2 支架材料模型35-36
• 3.4.3 有限單元分析模型36-37
• 3.4.4 接觸和邊界條件37
• 3.4.5 求解控制37-38
• 3.4.6 模擬方案38-39
• 3.5 結(jié)果與討論39-47
• 3.5.1 腐蝕過(guò)程中支架力學(xué)性能有限元分析39-46
• 3.5.2 腐蝕過(guò)程中改變支架尺寸和材料參數(shù)的有限元分析46-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第四章 支架柔順性分析48-62
• 4.1 模擬方案49-50
• 4.2 模型建立50-53
• 4.2.1 有限元分析模型50-52
• 4.2.2 邊界條件52
• 4.2.3 求解控制52-53
• 4.3 結(jié)果與討論53-59
• 4.3.1 不同連接筋支架的柔順性分析53-57
• 4.3.2 不同尺寸支架的柔順性分析57-59
• 4.3.3 影響支架柔順性的因素分析59
• 4.4 本章小結(jié)59-62
• 結(jié)論與展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 致謝70-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72

【相似文獻(xiàn)】

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