生物醫(yī)用鎂合金的數(shù)值模擬和物理仿真.pdf

1、現(xiàn)階段心血管疾病已成為我國當(dāng)今社會(huì)人群健康所面臨的重要公共衛(wèi)生問題，加強(qiáng)心血管疾病的防治已刻不容緩。在當(dāng)前的醫(yī)學(xué)治療中，通過在心血管的病變部位植入生物醫(yī)用材料的血管支架可以支撐擴(kuò)張血管，以保持血流的暢通，是有效解決因血管疾病的重要醫(yī)療手段。因此，提升現(xiàn)有體內(nèi)植入材料的性能，以及發(fā)展新型醫(yī)用金屬材料，對(duì)于進(jìn)一步提升金屬植入器械的治療水平，造福廣大患者，都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。生物醫(yī)用鎂合金因?yàn)榫哂辛己玫纳锵嗳菪裕c人骨相近的彈性模量等一系

2、列的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為生物醫(yī)用材研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。理想的冠脈支架設(shè)計(jì)是目前國內(nèi)外研究的重點(diǎn)。因此本項(xiàng)研究致力于對(duì)生物醫(yī)用鎂合金作為體內(nèi)植入材料使用性能的綜合表征。
　　本研究基于有限元法的基本理論，借助ANSYS Workbench平臺(tái)模擬在接近于人體條件下，WE43鎂合金支架的變形行為和力學(xué)響應(yīng)；基于流體力學(xué)的基本理論，建立了流固耦合模型，研究了鎂合金支架在人體微環(huán)境下的性能表現(xiàn)；通過專業(yè)的nCode DesignLife疲勞壽命分析軟

3、件，建立起一個(gè)對(duì)生物醫(yī)用鎂合金的疲勞壽命分析體系，對(duì)鎂合金作為體內(nèi)植入物的疲勞壽命分析做出評(píng)估。另一方面，為彌補(bǔ)靜態(tài)浸泡實(shí)驗(yàn)對(duì)鎂基植入物耐蝕性能表征的不足，建立了以阻抗泵為主要部件的生物醫(yī)用鎂合金體外降解試驗(yàn)裝置，對(duì)鎂合金的降解行為進(jìn)行了物理仿真及評(píng)估。通過對(duì)生物醫(yī)用鎂合金的數(shù)值模擬分析，發(fā)現(xiàn)在鎂合金支架支撐筋圓弧處易發(fā)生應(yīng)力集中，結(jié)合疲勞壽命的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)此處也是容易產(chǎn)生損傷和疲勞裂紋擴(kuò)展的地方。在耦合分析中，結(jié)合WE43合金在模擬人