镍钛合金髂静脉支架力学性能研究

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1、分类号:TH122学校代码:10128UDC:学号:20151100022硕士学位论文学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：机械工程论文题目：镍钛合金髂静脉支架力学性能研究英文题目：StudyonMechanicalPropertiesofNiTiAlloyIliacVeinStent学生姓名：王淑彪学校导师：冯海全教授二○一八年六月内蒙古工业大学硕士学位论文内蒙古工业大学硕士学位论文摘要髂静脉压迫综合征（IliacVeinCompressionSyndrome，IVCS）是导致下肢静脉和盆腔静脉回流障碍的主要原因，长时间的髂静脉压迫会引发静脉高压或下肢深静脉血栓

2、等症状。然而，目前临床上针对髂静脉狭窄病变使用的支架均为动脉支架，且都是从国外进口。因此，为了支架国产化奠定理论基础，本文采用数值模拟分析方法研究了四款镍钛合金髂静脉支架在不同释放尺度下的力学性能和流固耦合特性。1）支架变形行为分析结果显示，扩张直径对支架最大等效应力、最大弹性应变、支撑刚度与弯曲刚度值的影响较小。然而，支架公称直径对其最大等效应力、最大弹性应变以及支架支撑性能和弯曲性能有显著的影响。2）支架扩张变形时，支撑体圆弧区域的弹性应变较大，是属于危险区域，因此在设计中考虑如何降低危险区域的应变，从而提高安全性是很有必要的。3）从支架疲劳强度分析结果可知，支架

3、在脉动循环变载荷和血流的作用下，最小安全系数发生在支撑体圆弧区域，说明该部位是危险部位，当支架疲劳强度不满足时，该部位易发生裂纹或断裂等失效。4）支架植入后会引起血流流速的降低和血液之间微小的扰动，但不会对血流流速产生明显的影响和引起血液涡流或回流等现象，不会打破血流的层流状态。支架不同释放尺度对髂静脉血流流速、流迹、血管和支架总位移和弹性应变的影响较小。本文通过对镍钛合金髂静脉支架的力学性能和流固耦合特性进行有限元分析，再现了支架的变形过程和高度还原了血管内血流的复杂流动状态，总结出不同释放尺度对髂静脉支架力学性能、血流动力学以及流固耦合作用的影响，为镍钛合金髂静脉

4、支架的设计和临床应用提供科学的参考依据。关键词：髂静脉压迫综合征；镍钛合金支架；有限元分析；流固耦合计算；血流动力学I内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractIliacveincompressionsyndromeisthemaincauseofdisturbanceofvenousandpelvicvenousreturn.Andthemostimportantisthatlongtermiliacveinstenosiscancausevenoushypertensionordeepvenousthrombosis.However,atpresent,thest

5、entsusedfortheiliacvenousdiseasearearterialstentsandalmostimportedfromabroad.Forthisreason,themechanicalproperties,fluidsolidcouplingcharacteristicsoffournickeltitaniumiliacveinstentsunderdifferentreleasescaleswerestudiedbythemethodsofnumericalsimulation.1)Thechangeofexpansiondiameterha

6、slittleeffectonthemaximumequivalentstress,maximumelasticstrain,supportingandbendingstiffnessofstents.However,thenominaldiameterofstentsisobviouslyrelatedtothemaximumequivalentstress,maximumelasticstrain,thesupportingandflexuralperformanceofstents.2)Whenstentsareexpanded,theelasticstrain

7、ofthesupportingarcarea,whichisadangerousarea,isthelargest.Therefore,itisnecessarytoconsiderhowtoreducethestrainindangerousareaandimprovesafetyindesign.3)Fromtheresultsofelasticstraindistributionofstentfatiguestrengthandfluidsolidcouplingsimulation,itisfoundthatundertheactionofp