弯曲参数对软组织缝合过线器弯钩力学性能的影响

目的探究弯钩偏转角和弯钩倾斜角对软组织缝合过线器弯钩力学性能的影响。方法以远离针尖端端面(端面1)为研究对象,建立以力矩大小为因变量,弯钩偏转角和倾斜角为自变量的数学模型。探究偏转角和倾斜角为0°、10°、20°和30°时的力矩,并用数学模型求解出力矩。基于有限元分析法,使用Solid Works软件建立偏转角和倾斜角为0°、10°、20°和30°的16种弯钩三维几何模型,导入ANSYS Workbench有限元分析软件进行应力分析,在相同穿刺力作用下,求解出各弯钩最大等效应力和远离针尖端端面的反作用力矩。结果理论分析与数值模拟分析结果均表明,端面1反作用力矩随着偏转角的增大而增大,随着倾斜角的增大而减小。当弯钩偏转角为0°、弯钩倾斜角为30°时,端面1的反作用力矩最小。有限元分析结果显示,当偏转角为0°时,弯钩最大等效应力最小,且不随弯钩倾斜角的变化而变化。结论所建数学模型可以准确说明弯钩端面1处力矩与弯钩偏转角和倾斜角的关系。研究结果为软组织缝合过线器弯钩几何结构的设计提供理论依据,提高了软组织缝合过线器在手术过程中的安全性。