有限元在心脏瓣膜支架设计中的应用

通过SolidWorks建立某心脏瓣膜支架的三维模型,用Abaqus对瓣膜支架压握入鞘过程与疲劳情况进行分析,得到支架的应变分布和疲劳性能.结果可以判断支架设计的优劣,为支架优化设计提供参考.     

基于非局部微分算子的近场动力学及固体材料应力数值模拟

在经典近场动力学模型的基础上引入非局部微分算子求解理论,建立近场动力学微弹性应力分析模型。在近场动力学模型物质点处进行泰勒级数展开,利用正交非局部函数构建微分算子的数值积分方程并且根据矩阵正交性求解函数未知系数,最终由平衡方程等价性建立近场动力学应力求解模型。采用所提出的方法对固体材料变形破坏过程中的应力进行模拟,并将计算结果与理论解对比以验证方法有效性,同时对粒子离散间距、泰勒项数及权函数的数值收敛性进行分析。结果表明:该文提出的方法可以较准确的反映完整及非完整固体脆性材料在荷载作用下的应力分布,并且离散间距及权函数对数值收敛结果具有显著影响,可为使用近场动力学方法模拟变形破坏时提供新的应力分析思路,有着较为广泛的应用前景。     

汽车用离合器摩擦材料绿色工艺研究

提出以水溶性改性酚醛树脂做粘结剂,采用绿色工艺制备离舍器摩擦材料.通过工艺优化和参数选择,所制备的摩擦材料摩擦系数适中、稳定,磨损率较低,高温无明显热衰退,恢复性能良好.硬度、冲击强度等性能优越.工艺中采用水做溶剂,代替传统工艺中的有机溶剂,打浆时间从过去的十多个小时下降到15～60min.省去了造成环境污染、资源浪费的生产工序,使生产成本得到有效控制,产品质量的统一性、稳定性增强,生产效率得到提高.     

支架结构对其力学性能影响的有限元分析

镁合金支架作为未来介入治疗的理想支架越来越受到关注.镁合金具有可降解性和良好的生物相容性优点,但弹性模量和抗拉强度比较低,为获得良好的支架性能,需要重新设计支架结构.利用参数化方法和有限元分析研究支架结构参数对支架力学性能的影响.结果表明径向强度对支架结构的敏感性最高.     

可降解下腔静脉滤器的生物力学性能及有限元分析

利用有限元分析和径向支撑力测试,分析不同支撑杆数目对新型生物可降解下腔静脉滤器(inferior vena cava filters, IVCF)的生物力学性能的影响。应用三维建模软件建立支撑杆数目为8, 10, 12的IVCF模型;通过室温拉伸左旋聚乳酸得到其应力-应变曲线,使用Abaqus软件模拟分析3种支架在压握和自扩张过程中的生物力学性能;同时将3种IVCF进行径向支撑力测试。结果表明,3种支架的应力峰值不同,但应力分布趋势相同;其径向支撑力随支撑杆数目的增加而减小,自扩张性能则与之相反;10杆IVCF表现出较好的综合力学性能,经压握后不仅有足够的径向支撑力,而且可以实现自我扩张,对血管壁的损伤最小。     

基于CFD的铣槽机泥浆运移规律数值模拟及施工优化

以铣槽机泥浆运移过程为研究对象,利用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)中的欧拉两相流模型,对泥浆管中的固液两相流进行模拟,并改变泥浆入口流速、泥浆黏度及密度等基本参数,得到不同参数条件下泥浆整体运移规律。结果表明：随着开挖深度增大,泥浆管压力损失减小,最大颗粒体积分数变化不明显;随着入口流速增大,最大颗粒体积分数呈现先减小后增大趋势,入口流速约为5～7 m/s时具有最小的颗粒堆积浓度;随着泥浆黏度及密度增大,泥浆运移时颗粒堆积情况减少,但泥浆黏度超过2.5 kg/(m·s)时,对泥浆携渣能力的提升作用减弱,泥浆管路压力损失明显增大;对比分析不同地层硬度导致颗粒直径变化对泥浆运移的影响,颗粒直径增大,颗粒堆积情况显著增加。根据模拟结果,对双轮铣地连墙施工提出优化措施,为解决泥浆循环过程中输送阻力大、管道淤堵等问题提供相应指导。