赖松柏
,
陈同祥
,
于登云
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.05.005
建立了考虑材料塑性强化的滚弯成形力学分析解析模型,推导出了应力应变、残余应力以及回弹半径计算公式.基于非线性有限元软件,对滚弯成形进行了动态模拟,对应力应变状态、塑性应变分布、残余应力以及回弹等进行了分析计算,结果表明:板料滚弯成形初始效应明显,下压点附近曲率不均匀；采用足够的滚弯时间后,中间段的曲率均匀度很好；成形半径与上辊下压量呈近似幂函数关系；多道次滚弯可以减小两端的曲率波动和最大应力应变.最后通过与滚弯成形试验数据的对比,分析和验证了解析模型与数值模型的适用性和精度.
关键词:
滚弯成形
,
弹塑性
,
塑性强化
,
数值仿真
,
非线性有限元
,
回弹
申祥
,
张朝阳
,
任国栋
功能材料
轴向缩短性是个性化冠脉支架很重要的一个力学性能，它决定了支架长度的选用及定位的精确度。以个性化冠脉支架为研究对象，利用有限元方法研究它的设计参数及膨胀直径对轴向缩短性的影响。结果显示，L型支架缩短性最好，M型支架缩短性最差；支架波形环高度和膨胀直径对轴向缩短性的影响比较显著，增加波形环高度能够降低支架缩短率，但是，增加支架的膨胀直径却会提高支架的缩短率；此外，支架的筋宽、筋厚、波形环曲率半径、连接杆长度对缩短性虽有一点影响，但影响甚微。因此，有限元法对个性化支架力学行为分析具有很大的帮助，为支架的临床选择及优化设计提供了重要指导作用。
关键词:
个性化
,
冠状动脉支架
,
轴向缩短性
,
非线性有限元
申祥
,
任国栋
,
冯宝霖
功能材料
冠状动脉支架作为经皮穿刺冠状动脉成形术中保持病变血管畅通的核心器件，其低的弹性回弹性能已作为新一代冠脉支架所应具有的重要力学特征。依据冠脉支架回弹性能的实际测试原型，建立了具有代表性的通用支架有限元模型，并利用此方法研究了冠脉支架设计参数对支架弹性回弹性能的影响。结果显示，支架波形环高度和花冠数在所有研究参数中对回弹性的影响最为显著，增加支架筋宽或者筋厚通常能够降低支架回弹率，但是，增加支架波形环高度或者波形环曲率半径通常会提高支架回弹率。此外，增加支架花冠数也会提高支架的回弹率。因此，有限元法对支架力学行为分析具有很大的帮助，为支架的临床选择及优化设计提供了重要指导。
关键词:
冠状动脉支架
,
设计参数
,
弹性回弹
,
非线性有限元
张巍
,
李国斌
,
强士中
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.03.010
利用非线性动力有限元方法,对预应力混凝土板和钢筋混凝土板在杆式动能弹冲击下的动力响应过程进行了数值模拟,对两类构件的冲击力学行为进行了力学分析和比较.研究表明,预应力对减轻反射拉伸波引起的层裂效应,克服加载面撞击影响边缘区域的拉应力,提高构件在整体变形过程中的抗裂性等方面均有一定的作用.
关键词:
预应力混凝土构件
,
非线性有限元
,
冲击力学
,
数值模拟
陈伟
,
许希武
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.02.030
基于ABAQUS软件分析平台,采用非线性有限元法研究了横向载荷作用下复合材料双曲率壳的屈曲和后屈曲行为.通过在有限元模型中引入Wsai-Wu失效准则,预测了复合材料双曲率壳的初始失效及渐进破坏过程,数值结果和试验数据吻合较好,表明了该模型的合理有效性,并详细讨论了各种参数对屈曲和后屈曲行为的影响.经分析复合材料双曲率加筋壳在均布压载和剪力联合作用下的屈曲和后屈曲行为,得到了屈曲载荷的拟合曲线,研究表明顺剪力的存在有利于提高屈曲载荷.
关键词:
复合材料双曲率壳
,
加筋壳
,
屈曲
,
后屈曲
,
非线性有限元
,
渐进破坏
陆浦
,
王鑫伟
复合材料学报
旨在建立能够正确预计复合材料圆柱壳的屈曲和后屈曲渐进破坏行为的模拟策略.采用有限元方法和Hashin失效准则进行模拟,基于该失效准则编写了用户材料子程序,然后插入到商用有限元软件ABAQUS中.分析了中心受横向集中载荷作用复合材料圆柱壳板,壳板的2条直边弹性支持,2条曲边自由.为了探讨弹性边界条件和集中载荷作用点应力集中的影响,将有限元分析结果与文献中的试验结果进行了比较,提出了一种合理的弹性边界选取依据.研究结果表明,在建模中考虑了弹性边界和集中载荷作用点处存在的应力集中后,本文中模拟的结果与文献中的试验结果比较接近,模拟精度明显高于文献中报道的结果.这也验证了本文中建立的模拟策略的合理性.
关键词:
复合材料圆柱壳
,
非线性有限元
,
弹性边界条件
,
渐进破坏
,
应力集中
江旭东
,
滕晓艳
,
史冬岩
,
冯海全
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.03.011
通过非线性有限元方法,建立了球囊扩张式冠脉支架自由扩张和狭窄血管体内扩张的数值计算模型.针对两种不同联接筋结构的冠脉支架,分析了S型和N型支架的自由扩张性能和介入狭窄血管后的体内扩张性能,研究了支架结构对血管组织机械损伤的影响机理.数值模拟结果表明,在自由扩张阶段,S型和N型支架变形均匀,两种支架的径向回弹率和轴向短缩率趋于一致,并且具有良好的扩张均匀性与一致性,有利于支架扩张狭窄血管和在血管内的精确定位.在体内扩张阶段,由于狭窄血管的约束作用,S型和N型支架的径向回弹率均高于自由扩张阶段,轴向短缩率均低于自由扩张阶段;但是S型支架介入狭窄血管后的径向回弹率和轴向短缩率略高于N型支架,引起了更低的血管应力水平和应力梯度,减少了血管组织的机械损伤,降低了支架介入术后的血管内再狭窄率.综上,提出的计算模型对于冠脉支架的生物力学性能评估、结构优化设计与介入术后的血管损伤评价提供了重要的理论依据.
关键词:
冠脉支架
,
扩张变形
,
非线性有限元
,
血管损伤
,
再狭窄
