多级载荷耦合下的镍钛合金血管支架疲劳强度和寿命预测

为探究镍钛合金血管支架植入下肢动脉后产生断裂失效的原因,对Absolute Pro下肢动脉支架在多级载荷耦合作用下的疲劳性能进行研究。利用有限元方法对镍钛合金支架在一级(生理脉动、轴向拉伸、压缩、弯曲、扭转)、二级(拉-弯、拉-扭、压-弯、压-扭、弯-扭)和三级(拉-弯-扭、压-弯-扭)载荷下分别进行数值模拟,基于应变法评价支架的疲劳强度,采用名义应力法和断裂力学进行疲劳寿命预测。经疲劳性能分析发现,一级载荷和部分多级载荷下的支架疲劳强度均满足10年疲劳寿命的要求,其中二级载荷的拉-弯和三级载荷的拉-弯-扭下最大交变应变大于疲劳极限,易产生应力集中导致疲劳失效;寿命云图和安全系数显示,在一级载荷下,压缩载荷对支架寿命的影响最大,脉动载荷最小,在二级载荷下,拉-弯载荷影响最大,弯-扭载荷影响最小,在三级载荷下拉-弯-扭对支架寿命的影响大于压-弯-扭;基于断裂力学寿命预测发现,初始裂纹的大小对支架的寿命有显著的影响。该研究结果揭示了多级载荷对支架疲劳强度和寿命的影响,为支架的临床断裂失效机理提供理论参考。     

不同释放程度下下肢动脉支架的疲劳强度及寿命预测

目的 探究释放程度和支架结构对支架疲劳寿命的影响。方法 利用有限元法分析3款镍钛合金下肢动脉支架（Complete SE、E–luminexx–B和Pulsar–35）在脉动载荷作用下的力学性能,基于疲劳应变理论评估支架的疲劳强度,使用Fe–safe和Abaqus软件预测支架在不同释放程度（80%、85%、90%）下的疲劳寿命及安全性。应用Origin软件对支架应力与疲劳寿命进行拟合。结果 支架在释放尺度为80%～90%下的疲劳强度均满足10年疲劳寿命的要求。3种支架释放程度为90%时,疲劳强度大,寿命长;释放程度为80%时,疲劳强度、寿命及安全系数小。相同释放程度下,偏置型波峰结构支架变形后的交变应变及弹性应力值最大,支架寿命及安全系数最小;对称型波峰结构支架CE的寿命及安全系数小于EB。通过LangevinMod函数拟合PR支架疲劳寿命,拟合优度R2>0.99。结论 随着释放程度的增大,3款支架疲劳强度、寿命及安全系数呈增大趋势。在相同释放程度下,支撑单元对称型波峰结构支架疲劳强度、寿命及安全系数比偏置型波峰结构支架大,减小对称型波峰结构支架的连接体宽度有利于提高支架寿命。     

基于有限元分析的冠脉支架疲劳强度研究

目的为了对冠脉支架疲劳强度进行分析。要求支架在脉动循环应力的持续作用下满足10年寿命的疲劳断裂强度。方法有限元方法分析冠脉支架在使用过程中的应力分布,绘制Goodman曲线分析支架的疲劳寿命,同时计算动态安全系数反映支架的安全性。结果分析发现支架变形时,应力集中区是支撑体和连接体交接的内侧表面。结论结果表明有限元法可以很好的分析支架的疲劳强度,法对支架的安全性和有效性提供了合理的检测手段,为支架下一步优化设计提供参考依据。     

镁合金冠脉支架扩张力学性能模拟研究

支架的扩张性能及力学性能是手术成功与否的重要因素之一。利用有限元方法仿真模拟分析了镁合金支架体外耦合扩张过程,重点研究不同支架初始直径、支撑体长度和周向个数对扩张性能及力学性能的影响,以达到结构优化的目的。结果显示,减小支架初始直径,支架应力应变分别降低3.94%和16.59%;增加支架支撑体长度,支架应力应变分别降低15.76%和49.50%;增加周向支撑体个数,支架应力应变分别下降8.97%和31.78%;改变3个结构参数均可以有效降低支架应力应变,其中支撑体长度的影响较大。通过支架的扩张性能及力学性能分析出支架最优结构,为将来镁合金支架的设计优化提供重要参考依据。     

镁合金冠脉支架柔顺性能的模拟研究

柔顺性是冠脉支架很重要的一个力学性能,它决定了支架的输送性及血管内支架的适应性。利用有限元法对6种不同结构的镁合金冠状动脉支架进行模拟分析,主要研究其不同连接体结构对支架柔顺性能的影响。结果显示,在压握状态下,不同连接体结构对支架柔顺性能影响较大,其中S型支架柔顺性较好,直杆L型支架柔顺性较差;在扩张状态下,连接体和支撑体个数相同时主要取决于连接体的结构;无论是在压握状态还是扩张状态下,有圆弧形的连接体的支架柔顺性要优于直杆形连接体的支架。关于支架柔顺性能的模拟结果,为今后镁合金冠脉支架的结构优化设计和临床选择起到了指导作用。     

国内外泡沫驱提高采收率技术发展现状

本文主要描述了泡沫流体在国内外的发展及泡沫试验在现场已经取得了增油效果,泡沫驱既是一种驱油介质,也具有一定的封堵调剖能力,该技术是以后发展的必然趋势。     

可转化腔静脉滤器的生物力学性能分析

利用有限元法与计算流体动力学的方法,分析可转化腔静脉滤器在植入与转化过程中与血管的相互作用机理及对血流的影响。结果显示,滤器转化后的综合力学性能相对较好;由于滤器转化前变形较大使得血管产生较大的应力,出口血流速度增大使得过滤网上的剪应力较大,较大的支撑刚度容易对血管造成损伤;滤器转化支架后应力降低,血管的应力峰值降低,出口速度降低,支撑刚度降低,在支撑元件表面易形成爬皮现象,且有益于滤器转化支架后的准确定位。分析可转化腔静脉滤器在植入与转化过程中与血管的相互作用机理及对血流的影响,为滤器的结构设计和干预治疗提供更加科学的指导。     

利用身体动作操控电动轮椅技术试验

利用身体动作控制电动轮椅的操控技术尚处于起步阶段,为了对其是否具有直观的操纵性和实用性,需要用试验方法来予以论证。通过提出采用倾斜传感器来记录使用者的身体动作的原理,利用倾斜传感器测量座位的倾斜程度,掌握使用者的意图,做出相应的动作指令,达到控制电动轮椅的目的。试验结果显示,该操控系统非常符合使用者对电动轮椅移动需求的直观感受,并且在很短的时间内能够熟练地掌握其操作要领。该研究成果为电动轮椅的操控性能以及使用者的选择提供了科学的依据。     

不锈钢冠脉支架耦合扩张变形生物力学性能的模拟研究

利用非线性有限元方法仿真模拟不锈钢(SUS-316L)3种不同结构冠脉支架动静态耦合扩张过程和生物力学性能。研究支架在压握收缩、自由扩张、卸载过程以及脉流循环变应力持续作用过程中有限元模型的网格划分、材料本构模型建立、边界条件、载荷定义和接触处理等关键技术。根据有限元计算结果得到了3种支架在耦合扩张过程中最大等效应力为807.9MPa,最大塑性应变为0.208;3种支架的轴向缩短率、径向反弹率、扩张不均匀性都在13%以内,静态安全系数1.3,动态安全系数1.1;并与实验测试数据进行分析比较,理论分析与体外扩张实验结果吻合较好,误差在7%以内,验证了有限元模拟的准确性和合理性。本文的模拟方法为冠脉支架的优化设计、新产品开发以及临床评估提供了科学的依据。     

基于MMC的背靠背异步联网系统宽频带频率耦合阻抗模型及小信号稳定性分析EI北大核心CSCD

背靠背变流器的稳定性分析是保障电力电子化新型电力系统安全可靠运行的重要基础。该文建立详细模型,研究了基于模块化多电平变流器三相对称背靠背异步联网系统的小信号稳定性。首先提出一种系统频域稳态分析方法并使用牛顿-拉夫逊迭代快速求解多谐波变量。进而基于多谐波线性化法,建立充分计及频率耦合效应的系统交/直流阻抗模型,对比扫频结果证实其宽频带范围的精确性。最后,应用广义Nyquist判据解释小信号失稳工况,体现了包含两端变流器动态的理论模型的必要性,并讨论了交/直流互联端口判据的联系。