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徑向支撐力是支架的重要性能參數(shù)，通過(guò)仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)支架的徑向支撐力進(jìn)行計(jì)算可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本和縮短設(shè)計(jì)周期，是醫(yī)療支架設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，該文章詳細(xì)介紹了支架徑向支撐力提取中涉及的建模、劃分網(wǎng)格、邊界條件設(shè)置、后處理等過(guò)程，并且通過(guò)不同模型對(duì)比對(duì)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。圖1、參考論文圖1是文獻(xiàn)中常見(jiàn)的徑向支撐力提取方法，該文章也是采用這一方法進(jìn)行操作。

平板支撐力和徑向支撐力是評(píng)估冠脈支架力學(xué)性能的兩個(gè)重要方法，研究表明兩種測(cè)試方法在表征冠脈支架力學(xué)性方面表現(xiàn)出一致性。平板支撐力的方法較容易實(shí)現(xiàn)，具體方法如圖0.1所示，在拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)上下夾頭分別安裝平板，將被測(cè)支架放置于下支撐板上，設(shè)置拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)下壓的速度，上壓板開(kāi)始接觸支架到壓縮到一定行程，傳感器記錄該過(guò)程的位移和力的數(shù)據(jù)。

1 問(wèn)題描述 球囊血管成形術(shù)是一種程序，其中球囊導(dǎo)管裝載有凹陷的支架，并通過(guò)心血管系統(tǒng)到達(dá)患病的冠狀動(dòng)脈。 一旦就位，球囊就會(huì)膨脹到預(yù)定的直徑，從而使球囊和支架迅速膨脹。 球囊將支架向外推，破碎并向外推動(dòng)斑塊沉積物，并為血液流向缺乏營(yíng)養(yǎng)的壁掃清道路。 這種擴(kuò)張也會(huì)導(dǎo)致金屬支架塑性變形，提供一個(gè)桁架系統(tǒng)來(lái)保持動(dòng)脈暢通。

5、支架植入與血管重建的優(yōu)化冠心病、外周動(dòng)脈疾病等需通過(guò)支架植入擴(kuò)張狹窄血管，但術(shù)后可能出現(xiàn)再狹窄或支架血栓，血流動(dòng)力學(xué)是關(guān)鍵影響因素。應(yīng)用場(chǎng)景： 模擬支架植入后的血管形態(tài)，如支架貼壁性、擴(kuò)張程度，計(jì)算支架附近的血流速度、WSS分布。 分析分叉血管支架植入后的血流分配，評(píng)估分支血管的血流是否受主支支架影響。

5、支架植入與血管重建的優(yōu)化冠心病、外周動(dòng)脈疾病等需通過(guò)支架植入擴(kuò)張狹窄血管，但術(shù)后可能出現(xiàn)再狹窄或支架血栓，血流動(dòng)力學(xué)是關(guān)鍵影響因素。應(yīng)用場(chǎng)景： 模擬支架植入后的血管形態(tài)，如支架貼壁性、擴(kuò)張程度，計(jì)算支架附近的血流速度、WSS分布。 分析分叉血管支架植入后的血流分配，評(píng)估分支血管的血流是否受主支支架影響。

，且集中在上下拐角，上拐角較大，后支撐端大于前支撐端。

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。

1、穩(wěn)定體系 受力的作用后，能穩(wěn)定的支撐模板、材料及施工荷載的立桿體系為穩(wěn)定體系，例如4個(gè)或4個(gè)以上不在同一直線上的立桿搭設(shè)成的井子架，穩(wěn)定體系下圖所示： 2、非穩(wěn)定體系 受力的作用后，不能穩(wěn)定的支撐模板、材料及施工荷載的立桿體系為非穩(wěn)定體系，例如在同一直線上延伸的2個(gè)或2個(gè)以上連接在一起的立桿，非穩(wěn)定體系如下圖所示。

結(jié)果表明，優(yōu)化后液壓支架主結(jié)構(gòu)件在同種工況下應(yīng)力分布更加均勻，同時(shí)提高了液壓支架的疲勞壽命，為液壓支架的設(shè)計(jì)研究提供理論和數(shù)據(jù)支撐。關(guān)鍵詞：液壓支架；二次開(kāi)發(fā)；等強(qiáng)度設(shè)計(jì)；優(yōu)化；疲勞壽命分析0 前言液壓支架是煤炭綜采工程中的重要裝置，起到支撐頂板以確保采煤安全的作用，其運(yùn)用在很大程度上提升了采煤效率和機(jī)械化程度。

圓形鑄鐵平臺(tái)的安裝，核心在于利用其對(duì)稱形狀，通過(guò)科學(xué)布置支撐點(diǎn)和精細(xì)調(diào)平，確保整個(gè)圓面成為一個(gè)理想的測(cè)量基準(zhǔn)面。整個(gè)過(guò)程主要分為安裝方式選擇、支撐點(diǎn)布置、精細(xì)調(diào)平和驗(yàn)收維護(hù)幾個(gè)階段。一、選擇合適的安裝方式根據(jù)平臺(tái)的規(guī)格、使用精度要求和移動(dòng)需求，主要有以下四種安裝方式：支架安裝：適合直徑1.5米以下的小型平臺(tái)。將平臺(tái)直接放在專用支架上，用支架自帶的微調(diào)螺栓初步調(diào)平即可。

經(jīng)計(jì)算，立柱抱箍支架對(duì)鋼支撐提供的豎向剛度為4255N/mm。基于此彈簧k值，本文選用鋼管Ф609x16，撐桿間距10m，求解其在三道~九道彈性支撐下的計(jì)算長(zhǎng)度，匯總計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1所示。

“神工坊”秉持“仿真驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新，計(jì)算引領(lǐng)未來(lái)”的理念，爭(zhēng)做“先進(jìn)算力到仿真算能的轉(zhuǎn)換器”和“離散機(jī)理和垂直仿真場(chǎng)景的連接器”，助力我國(guó)工程仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展，支撐重大裝備研制創(chuàng)新和工業(yè)設(shè)計(jì)研發(fā)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

比如治療心臟病的 “心臟支架”，醫(yī)生需要模擬血液在支架內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)：流速過(guò)快會(huì)不會(huì)損傷血管壁？會(huì)不會(huì)形成血栓？這些都需要通過(guò)流體力學(xué)軟件建立 “血液流動(dòng)模型”，優(yōu)化支架的孔徑和形狀，確保植入后血液能順暢流通。

表2 鋼梁各截面受力水平可知，鋼梁各截面的Mises應(yīng)力均在可控范圍內(nèi)，最大應(yīng)力出現(xiàn)在邊跨跨中上緣位置，該位置的最大應(yīng)力為230 MPa，小于鋼梁的設(shè)計(jì)強(qiáng)度270 MPa，安全系數(shù)為1.174。在工況1受力水平下，主梁下翼緣H300型鋼支撐位置應(yīng)力均在100 MPa，滿足局部支撐的要求。

第和二步：調(diào)整支點(diǎn)檢查各支撐點(diǎn)（支架、墊鐵等）的位置，確保它們盡量接近和平臺(tái)的中和心對(duì)稱分布，這是保證平臺(tái)均勻受力的基礎(chǔ)。第三步：初調(diào)受力通過(guò)調(diào)整各支撐點(diǎn)的螺栓或墊鐵，使每個(gè)支撐點(diǎn)都開(kāi)始均勻受力。一個(gè)簡(jiǎn)單的判斷是，確保沒(méi)有某個(gè)支撐點(diǎn)處于“懸空”狀態(tài)。第四步：精調(diào)水平使用水平測(cè)量?jī)x器進(jìn)行精和確檢測(cè)。

充填分析結(jié)果（圖四）顯示，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)差異設(shè)計(jì)造成強(qiáng)度不均，充填時(shí)框角為流動(dòng)末段，保壓效果有限，導(dǎo)致容易產(chǎn)生收縮變型，影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)支撐力。圖四 充填分析結(jié)果保壓階段溫度分布結(jié)果（圖五）顯示，黃色區(qū)域?yàn)楸航Y(jié)束時(shí)溫度，仍高于230℃，此局部高肉厚區(qū)域容易因?yàn)閮?nèi)部積熱而導(dǎo)致產(chǎn)品塑料收縮不均。

增材制造打印失效 ：（a）裝配孔材料塌陷；（b）支撐結(jié)構(gòu)斷裂；（c）內(nèi)部支撐無(wú)法去除 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)可以依據(jù)材料屬性、約束條件及載荷工況，在給定設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)尋求材料最佳分布形式與最優(yōu)承力路徑，實(shí)現(xiàn)高性能輕量化設(shè)計(jì)。金屬增材制造技術(shù)基于高能束熱源，采用快速熔化與逐層疊加的成形方式，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜拓?fù)錁?gòu)型的快速原型制造與實(shí)體自由制造。

對(duì)支架壓鑄件壁厚和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，通過(guò)增加支架提手、修改支架壁厚等方式建立優(yōu)化后的模型，并進(jìn)行對(duì)比，以優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)滿足穩(wěn)定性、強(qiáng)度和剛度、以及減輕質(zhì)量的需求。1 顯微鏡支架三維參數(shù)模型的建立顯微鏡支架用于支撐顯微鏡的各個(gè)部件，其加工精度和使用過(guò)程的變形量有很高要求。產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)需要建立三維模型，對(duì)核心部件支架進(jìn)行有限元分析。

圖3 小孔、小圓角造成的分格瑕疵 圖4 上部支撐梁網(wǎng)格劃分優(yōu)化前后比較 5 添加仿真條件根據(jù)之前的受力分析在相應(yīng)位置添加仿真條件：因?yàn)榈鬃枪潭ㄔ跇前寤蛘邔Ｓ?em>支架上面，因此在底座的底面相應(yīng)位置添加固定約束；因?yàn)闄C(jī)架機(jī)構(gòu)中，主要的受力結(jié)構(gòu)是底座，所以放棄支撐梁與底座的螺栓連接方式，直接把面對(duì)面粘接仿真約束添加到底座與上、下支撐梁相應(yīng)的接觸面上，如圖5。