Page 7 - 《中国医疗器械杂志》2025年第2期
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Chinese Journal of Medical Instrumentation                                         2025 年 第49卷 第2期

                                                     研   究   与   论   著





                    1600                                        1.5    网格尺寸及单元
                            试验曲线

                    1400    仿真曲线                                    综合考虑网格精度对计算结果的影响以及网格

                    1200
                                                                尺寸对计算效率的影响,卵圆孔未闭封堵器的编织
                    1000                                        丝网格采用0.03 mm的平均网格尺寸,单元类型为

                    应力/MPa  800                                 C3D8R,封堵器编织丝网格示意如图6所示。

                     600
                     400
                     200
                       0    2   4    6   8   10   12  14
                                     应变 (%)
              图3   镍钛合金丝拉伸过程应力/应变曲线(试验曲线与仿真
                                 曲线对比)
               Fig.3  Stress/strain curve during wire stretching process (comparison
                     between experimental curve and simulation curve)   图6   卵圆孔未闭封堵器编织丝网格示意
                                                                 Fig.6  Schematic diagram of the braided wire mesh of a PFO occluder

                        表1   镍钛合金丝的本构模型参数
                  Tab.1  Constitutive parameters of nickel-titanium alloy wire  1.6    模型验证
                                 超弹性阶段                              为了验证卵圆孔未闭封堵器有限元模型的准确
               马氏体弹性        马氏体      转换应变        转换起始点          性,对封堵器进行轴向拉伸试验。固定封堵器下端,
                  模量        泊松比                   (加载)
                                                                同时拉伸封堵器上端,测试过程于(37±2)℃的水浴
               21 250 MPa    0.33      6.15%      539 MPa
                                                                环境中进行,如图7所示,得到其力/位移曲线。
                转换终点      转换起始点      转换终点      二次转换起始点
                 (加载)       (卸载)      (卸载)        (加载)
                559 MPa    346 MPa    328 MPa     561 MPa
                                  弹性阶段
                     弹性模量                    泊松比
                     62 748 MPa                0.33

                                                     1 mm

                  1 mm
                                (a) 施加载荷图示
                              (a) Applied load diagram



                                                                         图7   卵圆孔未闭封堵器轴向拉伸试验
                                                                          Fig.7  Tension testing of a PFO occluder

                                                                    使用上文介绍的材料和网格模型,在封堵器模
                                                                型两端建立相同的约束和位移量。完全固定封堵器
                                (b) 安装变形图示
                           (b) Installation deformation diagram  下端的耦合约束点,给予上端耦合点40 mm位移量,
                        图4   卵圆孔未闭封堵器安装变形                       在结果中监视上端耦合点所受的反作用力。有限元
                     Fig.4  Installation deformation of a PFO occluder
                                                                模型验证的计算模型如图8所示。


                                           2 mm                                          40 mm





                                                                          图8   有限元模型验证的计算模型
                                                                    Fig.8  Calculation model for finite element model validation
                        图5   卵圆孔未闭封堵器疲劳变形
                       Fig.5  Fatigue deformation of a PFO occluder  将拉伸试验机下拉伸封堵器所得的试验结果与


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