從工程力學角度看：心臟是人體血液循環(huán)的動力裝置，而心臟瓣膜是能夠控制血液在心動周期內(nèi)單向流動的控制原件，一旦心臟瓣膜病變或損壞，將危及患者的生命安全。生物瓣膜是挽救病人生命的有效手段。通過有限元方法對生物瓣膜進行動態(tài)力學性能分析,所得到的瓣葉在動態(tài)載荷下的應(yīng)力分布更加接近真實情況,是瓣膜設(shè)計工作的有益嘗試,這為設(shè)計和優(yōu)化生物瓣膜,提高其耐久性提供重要參考和依據(jù),對生物瓣膜的研制、加工和性能評估工作具有重要的指導作用和現(xiàn)實意義。

1幾何模型及有限元模型

生物瓣膜由三片成軸對稱的瓣葉構(gòu)成，直接由ansys建難度大，故以PRO/E的格式導入軟件并進行網(wǎng)格劃分,生成動態(tài)力學分析的有限元模型。如下圖

2材料參數(shù)

生物心臟瓣膜采用的是天然的牛心包或豬主動脈瓣,主要材料為心肌纖維,是一種非線性的粘性材料。結(jié)合實際，本文將其近為線性彈性材料,泊松比是0.45，彈性模量為5.4MPa，密度為1.1g/cm3。

3單元類型及算法的選擇

在對瓣膜進行動態(tài)載荷分析時,使用的是薄殼單元shell163，血流為流體，采用歐拉算法。總體上采用流固耦合算法。瓣葉與血管壁縫合邊,本文假設(shè)為全約束條件。瓣葉的自由邊,沒有對其進行約束。

4結(jié)果

（1）應(yīng)力分布

（2）結(jié)果動畫