生物可降解支架是經皮冠狀動脈介入治療(PCI)的一個里程碑,其中生物可降解聚合物支架由于其生物相容性好、降解速度適中、降解產物無毒副作用受到普遍關注,但是由于聚合物材料力學性能較差,影響了聚合物支架的臨床應用。本文從支架構型設計入手,分析通過構型設計來提高聚合物支架的徑向支撐力、柔順性,以及減小回縮率。此外,本文還以支架數值模擬、體外實驗和動物實驗等結果為依據,詳細介紹聚合物支架的構型設計對結果的影響和相關力學性能研究,以期對今后聚合物支架的研究發展提供參考。
本文針對以實驗方式研究多室輸液袋構型和工藝存在的低效率、高成本及多參數研究難以開展的問題,提出采用基于流體腔的有限元方法模擬多室輸液袋在外載荷下的受力及變形過程。研究建立了不同尺寸下的輸液袋曲面模型,采用 ABAQUS 中的流體腔方法模擬輸液袋在壓裂實驗條件下的流固耦合變形過程。以弱焊剝離實驗獲取的弱焊剝離應力作為數值模擬的破裂準則,提取破裂時的壓裂力與壓裂實驗結果進行對比,并分析所得應力分布是否滿足壓裂實驗弱焊破裂過程。結果表明:考慮由樣品弱焊差異及偏心壓裂等因素引起的實驗誤差,基于流體腔的有限元方法能夠準確地模擬輸液袋受力及變形過程。本文方法可用于輸液袋構型及工藝改進研究,降低研究成本,提升研究效率。
為研究多室輸液袋弱焊條壓裂力隨腔室幾何尺寸的變化規律,指導多室輸液袋的優化設計,本文建立了不同尺寸的單腔室輸液袋模型,采用基于流體腔的數值計算方法對輸液袋進行流固耦合分析,獲得臨界壓裂力隨腔室幾何尺寸的變化規律,提出單腔室輸液袋的臨界壓裂力經驗公式;對多室輸液袋跌落時的受力情況進行理論分析,確定各腔室的受力比。結果表明,臨界壓裂力與腔室的長度和寬度呈正相關,與腔室的高度呈負相關;輸液袋跌落時各腔室所受沖擊力與腔室所裝的液體體積成正比。為提高輸液袋的臨界壓裂力,應結合各腔室裝液體積,盡量提高輸液袋的長度和寬度,降低高度。