支架建模
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-01-19
支架建模的視頻教程
Sap2000結(jié)構(gòu)分析軟件固定式光伏支架建模及計(jì)算詳解
采用Sap2000結(jié)構(gòu)分析軟件進(jìn)行固定式光伏支架建模及計(jì)算，包括建模詳細(xì)步驟和模型設(shè)置關(guān)鍵點(diǎn)分析。
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Abaqus支架腐蝕分析建模過(guò)程
Abaqus支架腐蝕分析建模過(guò)程，通過(guò)vusdfld子程序進(jìn)行材料腐蝕分析，考慮了點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕，并且引入了服從weibull分布的腐蝕速率系數(shù)。ABAQUS通過(guò)VUSDFLD模擬材料腐蝕 － 技術(shù)鄰 (jishulink.com)
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一種太陽(yáng)能光伏新型跟蹤支架結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法
本次課程主要是介紹一種光伏行業(yè)跟蹤支架的結(jié)構(gòu)建模及力學(xué)分析方法，使用的結(jié)構(gòu)分析軟件為SAP2000，同時(shí)使用到了AutoCAD和PTC mathCAD，采用GB50009建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范和GB50797光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行參數(shù)選取設(shè)計(jì)等，通過(guò)本課程大家可以對(duì)光伏行業(yè)的新型跟蹤支架及其結(jié)構(gòu)的建模、受力分析等有一個(gè)比較直觀的理解和認(rèn)識(shí)。
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支架建模的實(shí)例教程
液壓支架三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真.doc
ABAQUS在非線性計(jì)算方面具有優(yōu)異的表現(xiàn)，但是ABAQUS前處理能力有限，一般通過(guò)其他CAD軟件建模導(dǎo)入再簡(jiǎn)化模型后進(jìn)行后面的有限元建模分析。但是如果通過(guò)Python在ABAQUS中直接建立CAD模型將大大節(jié)省工作量，特別是基于Python在ABAQUS中實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模。本例介紹一個(gè)通過(guò)Python語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格卷曲的功能，本例來(lái)源于血管支架建模中的需求，在血管支架建模時(shí)往往在CAD軟件中先構(gòu)建展開(kāi)后的實(shí)體模型，然后將其投影到一個(gè)柱面上或通過(guò)環(huán)形折彎，從而形成管筒形的支架。在ABAQUS建模中并沒(méi)有類似CAD軟件中的折彎、卷曲或投影的功能，但是可以通過(guò)Python來(lái)實(shí)現(xiàn)ABAQUS中網(wǎng)格的卷曲，從而實(shí)現(xiàn)支架的參數(shù)化建模。這里只介紹如何實(shí)現(xiàn)卷曲，關(guān)于支架的ABAQUS自動(dòng)參數(shù)化建模將另起文章統(tǒng)一詳細(xì)展開(kāi)。
卷曲成柱狀后的冠脈支架
關(guān)于支架的分析也可以參考江丙云老師課程，鏈接如下：https://www.fangzhenxiu.com/course/930602-tylisten-prcharge/。江老師該課程章節(jié)有介紹支架的卷曲建模。
下面是兩個(gè)模型卷曲的實(shí)例，下文將詳細(xì)展開(kāi)介紹：
平板卷曲前模型
平板卷曲后模型（卷曲180°）
卷曲成環(huán)形（360°）
帶孔網(wǎng)板卷曲前模型
帶孔網(wǎng)板卷曲后模型
展開(kāi) 案例25-心臟支架模擬
本案例演示了如何模擬在堵塞動(dòng)脈中進(jìn)行支架替換過(guò)程中和替換后的支架-動(dòng)脈相互作用。
主要用到了下列高階建模技術(shù)：
? 接觸
? 生死單元
? 混合u-P公式
? 非線性穩(wěn)定
簡(jiǎn)介
金屬裸露支架是一種能夠有效打開(kāi)動(dòng)脈粥樣硬化和其他堵塞的器件。支架的成功很大程度上取決于動(dòng)脈和支架之間的力學(xué)作用。在支架設(shè)計(jì)過(guò)程和臨床前患者特異性評(píng)估時(shí)，使用有限元法進(jìn)行計(jì)算已經(jīng)成為一種研究支架-動(dòng)脈相互作用的被認(rèn)可的方法。
可行的支架-動(dòng)脈有限元模型必須正確反應(yīng)現(xiàn)象的非線性本質(zhì)，如生物組織的性質(zhì)，動(dòng)脈壁的大變形和支架和動(dòng)脈之間的滑動(dòng)接觸。
問(wèn)題描述
建模包括一個(gè)Medtronic driver牌角膜支架和一個(gè)被嚴(yán)重堵塞的角膜動(dòng)脈。動(dòng)脈被簡(jiǎn)化為兩層垂直的圓柱體，一層代表動(dòng)脈壁，一層代表鈣化斑塊。
使用一個(gè)非線性靜力學(xué)分析來(lái)仿真三步的支架搭建過(guò)程。
1. 使用提升壓力擴(kuò)張動(dòng)脈（血管成形術(shù)）
2. 放置支架
3. 使用平均血壓收縮動(dòng)脈，并在支架和動(dòng)脈壁之間建立接觸
建模：
心血管支架建模包含三個(gè)部分：支架建模，動(dòng)脈壁和斑塊建模，支架-斑塊接觸建模。
支架建模
創(chuàng)建支架的線模型，并使用BEAM189單元?jiǎng)澐志W(wǎng)格
為了簡(jiǎn)化模型和計(jì)算效率，使用梁?jiǎn)卧仁褂脤?shí)體單元更好。支架裝配體直徑3.5mm，長(zhǎng)15mm，并有8個(gè)冠，用于制造支架的金屬線的截面為圓形，外直徑為0.1mm。雖然支架通常使用鎳鈦記憶合金材料，鎳鈦記憶合金的材料非線性需要單獨(dú)的討論，為了演示該問(wèn)題的建模方法，模型中使用線彈性材料316L鋼替代。
展開(kāi) ! files references
/BATCH
/TITLE,Solid Static Structure Analysis
! Preprocessor
/PREP7
ET,1,SOLID185
BLOCK,-50,50,50,-50,10,-10,
BLOCK,-50,-75,50,-50,60,-60,
WPOFF,,,20
CYL4,0,0,25,,,,-50
VSBV,1,3
VGLUE,ALL
WPCSYS,-1,0
NUMCMP,ALL
/VIEW,,1,1,1,
ESIZE,2,0
VSWEEP,1
VSWEEP,2
EPLOT
FINISH
! SOLVE
/SOL
NSEL,S,LOC,X,-75
N PLOT
CM,CEJD,NODE
D,CEJD,,,,,,ALL
ALLSEL,ALL
CMDELE,CEJD
EPLOT
! files references
/BATCH
/TITLE,Solid Static Structure Analysis
! Preprocessor
/PREP7
ET,1,SOLID185
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BLOCK,-50,-75,50,-50,60,-60,
WPOFF,,,20
CYL4,0,0,25,,,,-50
VSBV,1,3
VGLUE,ALL
WPCSYS,-1,0
NUMCMP,ALL
/VIEW,,1,1,1,
ESIZE,2,0
VSWEEP,1
VSWEEP,2
EPLOT
FINISH
! SOLVE
/SOL
展開(kāi) 最終結(jié)果如下圖所示。
方法：
1.首先新建一個(gè)零件，子類型選擇“鈑金件”。
2.點(diǎn)擊“平面”按鈕，在TOP平面繪制如下圖所示的草圖。
設(shè)置厚度為4.5mm，如下圖所示。
3.點(diǎn)擊“拉伸”，在FRONT平面繪制如下圖所示的草圖。
草圖完成后如下圖所示。
設(shè)置兩側(cè)對(duì)稱拉伸，拉伸深度50mm。
4.點(diǎn)擊“法蘭”，設(shè)置截面為“I”，設(shè)置長(zhǎng)度為44mm，角度為0度。
完成。
5.再次點(diǎn)擊“法蘭”，設(shè)置長(zhǎng)度為87mm，角度為45度。
6.點(diǎn)擊“法蘭”按鈕，設(shè)置長(zhǎng)度為38mm，角度為45度。
7.鏡像。
8.點(diǎn)擊“拉伸”按鈕，在如下圖所示的位置繪制一個(gè)圓。
拉伸貫穿。
9.通過(guò)軸陣列創(chuàng)建其他位置的圓孔。
10.倒角。
完成。
文章來(lái)源：自學(xué)creo
展開(kāi) 
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支架建模的最新內(nèi)容
②懸置支架系統(tǒng)建模：懸置支座一般為鑄鋁件，通常使用連續(xù)體建模，為保證計(jì)算精度需精細(xì)的網(wǎng)格（尤其是高梯度區(qū)域），常用二階四面體單元。懸置支架一般為鈑金結(jié)構(gòu)，常使用殼單元進(jìn)行模擬，網(wǎng)格密度需足夠捕捉動(dòng)態(tài)變形和應(yīng)力集中。
圖1鋼結(jié)構(gòu)支架矩形板建模操作
通過(guò)Element Edit 菜單欄中Extrude選項(xiàng)，將板模型中的網(wǎng)格邊線拉伸為面單元，拉伸高度為100mm，形成方管模型，如圖2所示。
通過(guò)NX Nastran仿真對(duì)顯微鏡支架結(jié)構(gòu)建模進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)顯微鏡支架部件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度進(jìn)行校核，判斷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性。依據(jù)仿真結(jié)果對(duì)顯微鏡支架的優(yōu)化表明，優(yōu)化后最大綜合應(yīng)力減小3.403，最大應(yīng)變位移減小0.078。在滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，優(yōu)化后支架質(zhì)量減少8.5%，滿足輕量化設(shè)計(jì)需求。
目前醫(yī)療支架建模方法
目前，醫(yī)療器械對(duì)應(yīng)的支架在仿真時(shí)為了獲得六面體網(wǎng)格，創(chuàng)建方法有兩種，一種是在ABAQUS中創(chuàng)建一個(gè)單元，劃分，然后層層加厚，再使用插件卷曲；另一種是在使用第三方軟件繪制后，導(dǎo)入其他第三方軟件劃分六面體網(wǎng)格后導(dǎo)入。前一種沒(méi)有規(guī)避abaqus的建模缺點(diǎn)，后一種可能導(dǎo)致失真。
最終結(jié)果如下圖所示。
方法：
1.首先新建一個(gè)零件，子類型選擇“鈑金件”。
2.點(diǎn)擊“平面”按鈕，在TOP平面繪制如下圖所示的草圖。
設(shè)置厚度為4.5mm，如下圖所示。
3.點(diǎn)擊“拉伸”，在FRONT平面繪制如下圖所示的草圖。
草圖完成后如下圖所示。
設(shè)置兩側(cè)對(duì)稱拉伸，拉伸深度50mm
使用平均血壓收縮動(dòng)脈，并在支架和動(dòng)脈壁之間建立接觸
建模：
心血管支架建模包含三個(gè)部分：支架建模，動(dòng)脈壁和斑塊建模，支架-斑塊接觸建模。
支架建模
創(chuàng)建支架的線模型，并使用BEAM189單元?jiǎng)澐志W(wǎng)格
為了簡(jiǎn)化模型和計(jì)算效率，使用梁?jiǎn)卧仁褂脤?shí)體單元更好。支架裝配體直徑3.5mm，長(zhǎng)15mm，并有8個(gè)冠，用于制造支架的金屬線的截面為圓形，外直徑為0.1mm。
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本例介紹一個(gè)通過(guò)Python語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格卷曲的功能，本例來(lái)源于血管支架建模中的需求，在血管支架建模時(shí)往往在CAD軟件中先構(gòu)建展開(kāi)后的實(shí)體模型，然后將其投影到一個(gè)柱面上或通過(guò)環(huán)形折彎，從而形成管筒形的支架。在ABAQUS建模中并沒(méi)有類似CAD軟件中的折彎、卷曲或投影的功能，但是可以通過(guò)Python來(lái)實(shí)現(xiàn)ABAQUS中網(wǎng)格的卷曲，從而實(shí)現(xiàn)支架的參數(shù)化建模。
技術(shù)挑戰(zhàn)
支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
生命周期的壓力/應(yīng)變和疲勞
能夠以最小的損傷打開(kāi)閉塞的血管
加快監(jiān)管部門的批準(zhǔn)
1.2 仿真價(jià)值
準(zhǔn)確性：支架、血管和斑塊的超彈性和記憶合金材料模型
速度：快速支架建模和設(shè)計(jì)優(yōu)化能力
’s advantages and disadvantages compared to metal implants
https://facfox.com/news/medical-peeks-advantages-and-disadvantages-compared-to-metal-implants.3dm
[1]郭奕彤, 梁嘉赫, 伊江浦,等. 3D打印PEEK材料血管外支架建模及制作方法的可行性和有效性
