镁合金冠脉支架结构设计及其优化

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20111100007（硕士学位论文类别：全日制硕士研究生题目：镁合金冠脉支架结构设计及其优化英文题目：StructureDesignandOptimizeofCoronaryMagnesiumAlloyStent研究生：王文雯学科名称：机械工程指导教师：冯海全教授二○一四年四月万方数据原创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得内蒙古工业大学及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究

2、所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古工业大学有权将学位论文的全部或部分内容保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘，允许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。为保护学校和导师的知识产权，作者毕业后涉及该学位论文的主要内容或研究成果用于发表学术论文须征得内蒙古工业大学就读期间导师的同意，并且版权单位必须署名为内蒙古工业大学方可投稿或公开发表。本学位论文属于保密□，在年解密后适用本授权书。

3、不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：万方数据内蒙古工业大学硕士学位论文摘要冠状动脉粥样硬化是当代社会威胁人类生命的主要心血管疾病之一。目前临床上支架植入术是治疗冠状动脉狭窄的主要方法。支架发展至今主要包括传统金属裸支架、药物洗脱支架以及生物可降解支架。其中，生物可降解支架是支架领域发展的主要方向，包括生物可降解聚合物支架、生物可降解铁基支架和生物可降解镁合金支架。镁合金支架以良好的生物相容性被大众所重视，但镁合金材料本身具有延伸率低的缺点，致使支架在扩张时产生断裂失效的问题，严重制约了镁合金支架的发展。支架在整个耦合过程中会经历弹性变形以

4、及大的塑性变形，由于材料本身塑性变形能力较差，所以支架在变形过程中出现较明显应力集中，从而导致支架发生断裂失效。因此，降低支架应力应变是改善断裂失效问题的有效手段之一。本研究为了降低支架应力应变，利用有限元技术对改变参数后的支架进行模拟仿真分析，重点研究一种镁合金支架结构的初始直径、支撑体长度和周向支撑体个数对支架扩张性能及力学性能的影响，从而达到参数优化的目的，找到适合镁合金支架的结构。并通过实验方法验证有限元模拟结果的合理性。研究结果表明，当初始直径减小时，支架最大应力应变分别呈减小趋势，且压握与扩张阶段的径向回弹率、轴向伸长率和压握不均匀性亦相应减小，而轴向缩短率、扩张不均匀

5、性和安全系数则相应增大。当支撑体长度增大时，支架最大应力应变以及轴向伸长率和轴向缩短率呈下降趋势，而整个阶段的径向回弹率、压握不均匀性、扩张不均匀性和安全系数则呈上升趋势。当周向支撑体个数增加时，支架最大应力应变以及轴向伸长率、压握不均匀性、轴向缩短率和扩张不均匀性呈递减趋势，而整个耦合过程中支架的径向回弹率及安全系数则呈递增趋势。当三个参数同时改变时，支架最大应力应变仍相应减小；轴向伸长率、压握不均匀性和轴向缩短率随参数变化依次减小，径向回弹率、扩张不均匀性及安全系数依次增大。综上说明无论改变单一参数还是同时改变多个参数均可对支架起到优化作用，有效地降低支架最大应力应变，加大支架

6、安全系数，提高支架安全性能。此外，实验结果表明，支架应力集中处与有限元分析结果相一致，且生物力学性能基本一致。说明通过对支架进行体外扩张测试验证了有限元模拟结果的合理性与可靠性，为镁合金冠脉支架的结构设计与优化提供科学的参考依据。关键词：镁合金冠脉支架；扩张性能；力学性能；结构优化；有限元分析万方数据内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractCoronaryatherosclerosisisoneofthemajorcardiovasculardiseasesthreateninghumanlife.Atpresent,thestentismainmethodforthetreat

7、mentofcoronaryarterystenosis,andmainlyincludesthetraditionalbaremetalstent,drug-elutingstentandbiodegradablestent.Thebiodegradablestentisthemaindevelopmentdirectioninthestentfield.Itincludesbiodegradablepolymersstent,biodegradableironst