关于-支架有限元模型的建议-验证和验证活动
Martina Bernini1,2, Rudolf Hellmuth2, Craig Dunlop2
1Biomechanics Research Centre (BioMEC), College of Science and Engineering, University of Galway, Galway, Ireland.
PloS one
|August 9, 2023
概括
本研究评估了使用ASME VV-40验证和验证的自扩张 (Ni-Ti) 支架的有限元建模. 结果显示,网格密度和元素选择显著影响精度,特别是在疲劳分析中.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 计算力学 计算力学 计算力学
- 医疗器械设计 医疗器械设计
背景情况:
- 有限元模型 (FEM) 对于设计自扩展 (Ni-Ti) 支架至关重要.
- 验证和验证 (VV) 对于确保模型可信度至关重要,正如ASME VV-40等标准所概述的那样.
- 了解FEM对各种参数的敏感性对于准确的支架性能预测至关重要.
研究的目的:
- 进行FEM对Ni-Ti支架的可信度评估.
- 评估计算验证,输入灵敏度和模型验证的影响.
- 在辐射压缩,支架部署和疲劳估计场景中检查这些方面.
主要方法:
- 将ASME VV-40验证和验证活动应用于商用Ni-Ti stent模型.
- 研究了网格密度,元素集成和时间增量对模拟输出的影响.
- 对几何和材料参数进行了敏感性分析,并通过体外数据验证了部署.
主要成果:
- 离散参数 (网格密度,元素配方,时间增量) 显著影响了结果,疲劳分析的灵敏度更高.
- 模型预测显示对Ni-Ti材料参数的敏感性较低,但对支架几何学 (支架厚度/宽度) 的敏感性更高.
- 在与体外数据进行验证以预测容器直径时,当容器材料具有良好的特征时,其准确性 (~1-2%的误差).
结论:
- 对于Ni-Ti支架的FEM可信度在很大程度上取决于严格的VV活动和仔细选择离散参数.
- 支架几何是关键的输入参数,而材料校准似乎不那么敏感.
- 经过验证的FEM为部署结果提供了准确的预测,例如直径增加,有助于可靠的医疗器械设计.
