【摘要】：隨著工業(yè)化程度的發(fā)展,生態(tài)環(huán)境的改變,血管疾病發(fā)病率不斷增加,主動(dòng)脈病變形成夾層,夾層不斷擴(kuò)大導(dǎo)致血管出現(xiàn)假腔,造成患者胸痛甚至死亡,已經(jīng)嚴(yán)重影響人們的身體健康。在人體病變血管部位植入Ti-Ni形狀記憶合金血管覆膜支架已經(jīng)成為一種重要的治療手段,支架支撐血管布使之貼合在主動(dòng)脈破損內(nèi)膜部位,可以有效阻止血液滲入假腔,保證血液的正常供應(yīng)。顯著的治療效果使之需求量不斷增大,如何提高支架的性能逐漸成為關(guān)注熱點(diǎn)。支架在血管中長期受到血管脈動(dòng)載荷,要求支架必須要有優(yōu)秀的抗疲勞性能,但是支架的特殊結(jié)構(gòu)使其在現(xiàn)實(shí)中的力學(xué)以及疲勞性能研究比較復(fù)雜,因而利用有限元研究分析血管支架成為了研究重點(diǎn)。本課題研究目標(biāo)是利用有限分析方法,對有研億金新材料公司的Ti-Ni合金胸主動(dòng)脈編織血管支架進(jìn)行研究分析,采用Ansys軟件對血管支架進(jìn)行壓縮狀態(tài)模擬以及工作狀態(tài)模擬,根據(jù)Goodman準(zhǔn)則評(píng)價(jià)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)支架的疲勞性能,指導(dǎo)改進(jìn)支架的設(shè)計(jì)方向,從而使得支架的研究工作更加科學(xué)化,并選出最危險(xiǎn)支架進(jìn)行體外疲勞試驗(yàn)予以驗(yàn)證。分析有限元模擬結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)有限元模型中采用的模型單元和材料參數(shù)能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)出支架所用合金絲的力學(xué)信息；通過分析支架應(yīng)力分布情況,可以發(fā)現(xiàn)最大等效應(yīng)力位于支架彎折部位的內(nèi)側(cè),支架壓縮變形后在此處的變形量最大,因而應(yīng)力值最大,表明支架在工作時(shí)在該處最容易發(fā)生因疲勞而導(dǎo)致的斷裂失效。通過分析支架在壓縮狀態(tài)下的應(yīng)力分布情況,可以發(fā)現(xiàn)對于絲徑0.40mm、 0.45mm、0.55mm的支架來說,其最大等效應(yīng)力隨著外徑的擴(kuò)大而增大,在壓縮量相同的情況下外徑越大的支架變形量越大,外徑越大越不利于支架的疲勞安全性,在設(shè)計(jì)大外徑支架時(shí)應(yīng)改變其他結(jié)構(gòu)參數(shù)以控制其變形量。將支架在工作狀態(tài)下的平均應(yīng)力和交變應(yīng)力值代入到Goodman圖中,發(fā)現(xiàn)所有的點(diǎn)都在曲線的下方,理論上說明現(xiàn)有支架產(chǎn)品是合理的；對支架進(jìn)行體外疲勞試驗(yàn),經(jīng)3.8億次循環(huán)均未發(fā)現(xiàn)斷裂紋路、腐蝕痕跡,證明了支架的安全性,從而驗(yàn)證了有限元分析結(jié)果的合理性。通過對比不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對支架安全因子的影響可以發(fā)現(xiàn),在控制絲徑以及頭數(shù)變量一定的情況下,支架外徑越大,其安全因子越小；當(dāng)支架的絲徑以及頭數(shù)變化時(shí),三個(gè)因素可能存在交互作用關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R54;R318.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2743682