基于流固耦合的血管支架力学性能分析

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1、：分类号：密级ＵＵＤＣ：：编号工学硕士学位论文基于流固耦合的血管支架力学性能分析硕士研究生：李科指导教师：李鸿教授学科、专业：力学论文主审人：韩广才教授哈尔滨工程大学２０１８年３月分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文基于流固耦合的血管支架力学性能分析硕士研究生：李科指导教师：李鸿学位级别：工学硕士学科、专业：力学所在单位：航天与建筑工程学院论文提交日期：2018年1月8日论文答辩日期：2018年3月10日学位授予单位：哈尔滨工程大学Classifie

2、dIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngMechanicalAnalysisofVascularStentsBasedonFluid-StructureCouplingCandidate:LIKeSupervisor:LIHongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicsDateofSubmission:January,2018DateofOralExaminatio

3、n:March,2018University:HarbinEngineeringUniversity基于流固耦合的血管支架力学性能分析摘要近年来，血管支架植入术已逐步发展成为治疗心血管疾病的主要方式。如何评价支架植入过程中的一些基本力学性能，支架植入对斑块和血管壁的作用，植入后对血管壁的支撑力大小以及在血液流动下的流固耦合分析是十分重要的课题。本文通过对单个支架、支架加模拟血管载荷、支架加血管壁三种模拟方式进行对比，利用有限元软件ABAQUS的模拟分析来得出血管支架的基本性能以及对血管壁的支撑力评估

4、；利用ABAQUS中的耦合分析功能对支架、血管壁和血液进行双向流固耦合分析。主要内容包括：1、通过对血管支架在压握、压握回弹、扩张以及扩张回弹四个植入历程阶段的仿真，发现支架的极值应力点始终位于支架的曲线段内表面处，支架应力最大值出现在扩张阶段，说明支架曲线段内表面处为危险点，扩张阶段是危险过程；2、通过三种模型的对比分析得出镁合金支架对血管壁的支撑力在0.1Mpa左右；通过316L不锈钢和镁合金材料支架的基本力学性能对比分析可以看出316L不锈钢支架在一些性能上的优越性；3、通过对支架、血管壁和血

5、液的耦合模型进行流固耦合分析得出血液流动对支架的影响和支架植入对血流状态的影响。关键词：血管支架；支撑力；流固耦合；支架力学性能哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACTInrecentyears,vascularstentimplantationhasgraduallydevelopedintothemainmethodoftreatmentofcardiovasculardisease.Howtoevaluatesomebasicmechanicalpropertiesduringstentim

6、plantation,theeffectofstentimplantationonplaqueandvesselwall,thesupportiveforceonvesselwallafterimplantation,andthefluid-structureinteractionanalysisunderbloodflowareveryimportantsubjects.Inthispaper,threekindsofsimulationmethodssuchassinglescaffold,sc

7、affoldplussimulatedbloodvesselload,scaffoldplusbloodvesselwallwerecompared,andthebasicmechanicalpropertiesofscaffoldsandtheevaluationofsupportingforceofbloodvesselwallwereobtainedbyusingthefiniteelementsoftwareABAQUSsimulationanalysis.TheABAQUSCoupling

8、Analysisperformsbi-directionalfluid-solidcouplinganalysisofthestent,vesselwall,andblood.Themaincontentsinclude:1.Throughthesimulationofthefourimplantationstagesofthestent,suchasgrasping,graspingrebound,expansionandexpansionandrebound,it