个性化冠状动脉支架轴向缩短性能有限元分析

轴向缩短性是个性化冠脉支架很重要的一个力学性能,它决定了支架长度的选用及定位的精确度。以个性化冠脉支架为研究对象,利用有限元方法研究它的设计参数及膨胀直径对轴向缩短性的影响。结果显示,L型支架缩短性最好,M型支架缩短性最差;支架波形环高度和膨胀直径对轴向缩短性的影响比较显著,增加波形环高度能够降低支架缩短率,但是,增加支架的膨胀直径却会提高支架的缩短率;此外,支架的筋宽、筋厚、波形环曲率半径、连接杆长度对缩短性虽有一点影响,但影响甚微。因此,有限元法对个性化支架力学行为分析具有很大的帮助,为支架的临床选择及优化设计提供了重要指导作用。

摩擦焊接轴向缩短量神经网络与支持向量机预测

轴向缩短量是惯性摩擦焊接过程中的关键参量.文中利用ABAQUS有限元软件对高温合金管材惯性摩擦焊接过程进行了模拟,获得并研究了不同焊接工艺参数下的轴向缩短量结果.基于模拟结果,分别建立了支持向量机(SVM)和径向基函数(RBF)神经网络的轴向缩短量的预测模型.两种模型的对比表明,对于该小样本的预测,RBF神经网络比SVM智能预测结果更接近有限元模拟值.因此RBF神经网络模型可以更好的辅助摩擦焊接的有限元模拟,并有效降低模拟的时间成本.

冠状动脉支架轴向缩短力学性能优化设计研究

优秀的轴向缩短性能即低的轴向缩短率已经成为新一代冠脉支架所应拥有的很重要的一个特征。针对支架结构优化设计的复杂性,提出综合应用径向基函数神经网络(RBFNN)和遗传算法(GA)优化支架的轴向缩短性能。结合有限元模拟技术和径向基函数神经网络的方法,建立了轴向缩短率和支架结构设计参数之间的非线性映射模型。把映射模型作为目标函数,应用遗传算法进行优化,使得支架的轴向缩短率达到最小,从而形成一套适应性很强的高效优化方法。结果表明,该方法能够取得高精度的响应面近似模型,并且使支架缩短性优化计算耗时大为减少,优化效率大大提高。

环件惯性摩擦焊过程中轴向缩短量的数值模拟

建立了GH4169合金环形件惯性摩擦焊接过程的热力耦合有限元模型,计算了不同工艺条件下惯性摩擦焊工件的轴向缩短量,分析了初始转速、焊接压力和转动惯量对轴向缩短量的影响规律,计算了整个惯性摩擦焊接过程中摩擦副的轴向缩短量和轴向缩短速率,并做了相应的试验验证,计算结果和度验结果吻合较好.

血管支架轴向缩短力学性能快速分析方法研究

提出了基于有限元分析、实验设计、代理模型的血管支架轴向缩短力学性能快速分析方法,分别选取响应曲面(RSM)和径向基函数神经网络(RBFANN)作为代理模型,构建了支架轴向缩短力学性能快速分析模型,即RSM分析模型和RBFANN分析模型。研究结果表明,所建立的RSM分析模型和RBFANN分析模型均能快速地分析出支架的轴向缩短率,它们的均方根误差分别为1.0974和0.2789,相比较而言,RBFANN分析模型比RSM分析模型的分析精度要更高些。因此,本文提出的支架力学性能快速分析方法可行并且可靠,大大提高了支架力学性能分析的效率。

异种钛合金线性摩擦焊接工艺参数对接头轴向缩短量的影响

采用线性摩擦焊接(LFW)方法实现了TC11和TC17异种钛合金的连接,探讨了LFW工艺参数对异种钛合金焊接接头轴向缩短量的影响。结果表明,异种钛合金LFW接头轴向缩短量与振动频率呈近似指数关系,与摩擦压力呈近似二次多项式关系。振动频率对LFW接头TC11侧轴向缩短量变化速率的影响较TC17侧小;而摩擦压力对LFW接头TC11侧轴向缩短量变化速率的影响较TC17侧要大。单位振动频率轴向缩短量变化率TC11侧为0.36mm/Hz,TC17侧为0.12 mm/Hz;单位摩擦压力轴向缩短量变化率TC11侧为0.05 mm/MPa,TC17侧为0.03 mm/MPa。LFW接头TC11侧轴向缩短量较TC17侧要大。

静不定拱在静载荷作用下拱轴轴向缩短的探讨

本文以“静不定拱在静载荷作用下,拱轴轴向缩短时,沿拱跨方向的相对线变位应等于零”为依据,运用弹性中心法详尽地分析论证了静不定拱在静载荷作用下拱轴轴向缩短对内力的影响。并由此得出了:考虑静不定拱在静载荷作用下拱轴轴向缩短对内力的影响时,唯一正确的公式。

焊接表面对线性摩擦焊轴向缩短量的影响

以Q235A材料为焊接对象,通过实验研究了分别以精磨表面、润滑精磨表面、锈蚀表面、半精铣表面和粗铣表面等为焊接表面的5组试件在焊接过程中轴向缩短量的差异。实验结果显示:5组材料在焊后的相对缩短量差异不大,最大差值仅为0.233%。因此,在LFW加工过程中,如果对焊接轴向尺寸精度没有特别要求,为了提高加工效率,在焊接时可以不对焊接表面进行处理。

地震作用下H型钢框架柱局部稳定性能

为研究热轧H型钢柱在不同轴压比和截面宽厚比下的抗震局部稳定性能,设计制作了5个热轧H型钢柱试件,采用试验和有限元分析软件对试件进行低周往复加载,分析各试件的滞回性能、强度退化、轴向缩短、截面变形程度、塑性铰长度等性能。结果表明:轴压比和截面宽厚比对试件的局部稳定性能影响较大,增大轴压比或翼缘宽厚比和腹板高厚比,试件的滞回曲线退化更明显、更早出现局部屈曲,强度退化速率更快,轴向缩短量、塑性铰截面变形程度以及塑性铰长度增大;轴压比对截面塑性发展的影响较小,翼缘宽厚比和腹板高厚比较小的试件,截面塑性发展更加充分。

冲击载荷下金属薄壁圆柱壳动态响应特性研究

为探讨薄壁结构金属件在冲击载荷作用下的变形模态、受力特征等动态力学响应特性,对3种材料的薄壁圆柱壳体进行了不同速度的落锤冲击实验,获得了相同冲击条件下不同材料圆柱壳体的变形模态、吸能方式和轴向缩短率,以及冲击速度和径厚比对圆柱壳体吸能和轴向缩短率的影响规律.研究结果表明:薄壁圆柱壳的轴向缩短率随着冲击速度增加而增加,由于应变率效应吸能能力也随着冲击速度增加而增加;薄壁圆柱壳体的轴向缩短率随着径厚比的增加而增加;动态冲击条件下的平均后屈曲载荷远大于准静态条件下的理论载荷,除了与圆筒直径、厚度以及材料特性相关外,还与冲击速度相关;通过非轴对称屈曲折皱变形来抗冲击A6060铝合金适合用于薄壁结构件.

35Cr2Ni4MoA高强钢摩擦焊接头热力耦合有限元分析

采用热力耦合有限元分析方法,由焊件材料的性能参数及焊接工艺参数建立了二维轴对称粘塑性热力耦合有限元模型,对35Cr2Ni4MoA材料环形工件的连续驱动摩擦焊过程进行了模拟,得到并分析了温度场、应力应变场以及轴向缩短量的变化规律.测量了实际焊件的轴向缩短量和飞边形状,并与计算结果进行了对比,结果表明,利用该模型得到的摩擦焊接头飞边形状和轴向缩短量的计算结果和试验结果吻合较好.建立的有限元模型有助于制定合理的焊接工艺参数.

带有损伤杆件的钢管结构极限承载力计算的实用力学模型

采用有限元计算和试验数据建立的回归模型方法来研究一般受损条件下轴心受压圆钢管杆件受力的全过程.分析了凹陷深度、初弯曲、长细比和截面径厚比等参数对杆件极限承载力的影响.重点研究了上述参数对杆件荷载—轴向缩短关系的单独影响和综合影响.最后引入了受损杆件的折算刚度系数,为带有损伤杆件的钢管结构极限承载力的非线性分析提供了合理的力学模型.

惯性摩擦焊接工艺参数对焊接过程影响的数值模拟研究

利用有限元软件ABAQUS建立了GH4169合金惯性摩擦焊接二维轴对称有限元模型,模拟过程中多次进行网格重划分以保证其计算精度,并通过分别改变三个工艺参数:转速、压力、转动惯量来分析其对焊接温度场和轴向缩短量的影响。结果表明,适当增加三者数值均使得焊件摩擦界面最高温度逐渐升高,轴向缩短量也变大,但每个参数的影响程度不尽相同,转速对其影响最为明显,压力和转动惯量的影响次之。

实体膨胀管力学行为试验研究

膨胀管的膨胀过程是一种高度非线性行为,解析方法虽然可以近似求出变形力的大小,但很难对膨胀过程进行全面求解。为了较精确、全面地研究膨胀管膨胀过程,一般是采用数值模拟或实验方法。文中通过一组试验,比较详细地研究了膨胀管膨胀变形力、膨胀后套管轴向缩短量、膨胀后套管壁厚减小量、膨胀后套管的抗拉强度、屈服强度与膨胀工具模角及套管膨胀率的关系,得到了它们之间相互制约的变化规律。这些规律将为膨胀管材料的选择、膨胀工具的结构和强度设计、膨胀系统整体设计及膨胀工艺的制订提供有效的参考数据。

变电构架受损伤圆钢管杆件轴压极限承载力分析

以电力构架中常用的圆钢管杆件为研究对象,采用有限元计算和试验数据建立的回归模型方法,研究一般受损条件下杆件轴压极限承载力的变化情况。分析了凹陷深度、初弯曲、长细比和截面径厚比等参数对杆件极限承载力的影响,讨论了上述参数对荷载-轴向缩短关系的单独影响和综合影响。了解了多杆件极限承载力的特点,引入了受损杆件的折算刚度系数。所得结论为变电构架的可靠性分析和维修加固提供了依据。

基于数值模拟的大直径棒材连续驱动摩擦焊接工艺参数研究

基于有限元软件ABAQUS二次开发,运用热力耦合的方法,模拟了大直径GH4145棒材的连续驱动摩擦焊过程,研究了工艺参数对摩擦焊接过程温度场与轴向缩短量等的影响规律.结果显示,摩擦压力和摩擦时间对焊接面温度场和轴向缩短量的影响较大.运用正交设计的方法,确定了最优工艺参数.最优工艺参数为摩擦压力75MPa,摩擦时间170s,转速20rad/s.

血管支架膨胀过程中的塑性变形行为

为研究血管支架在移入治疗中的塑性变形行为,利用有限元分析的方法对钴铬合金血管支架的特征模型和整体模型分别进行膨胀模拟分析,并通过与实验数据的比较验证了该有限元分析的合理性。模拟结果表明:支架在膨胀过程中出现轴向缩短,且轴向缩短率随径向加载位移的增大而增大。支架几何形状的优化能够有效地解决血管支架在膨胀过程中的轴向缩短问题,从而为实际的生产设计提供参考。