Simulation der nichtlinearen Wiederherstellungskraft einer SOLIDWORKS Struktur

[misterc]

Hallo an alle

Ich eröffne dieses Thema, um Ihnen ein Simulationsproblem vorzustellen. Ich habe noch keinen Zugang zu den Simulationsmodulen und versuche herauszufinden, welche ich erwerben muss, um die gewünschte Simulation durchzuführen, und wie ich all dies (in groben Zügen) simulieren kann.

Da haben Sie es also.

Ich habe ein röhrenförmiges mechanisches Element aus Nitinol, so dass es verformbar ist und in seine ursprüngliche Form zurückkehrt, wenn man aufhört, es einzuschränken. Der Zweck dieses Elements besteht darin , in einem Rohr eingesetzt zu werden, um es offen zu halten, indem eine radiale Kraft auf das Rohr ausgeübt wird. Wenn das Rohr gepresst und dann in ein Rohr mit kleinerem Querschnitt eingeführt wird, öffnet es sich und übt eine radiale Kraft aus, da das mechanische Element noch nicht seine ungespannte Form erreicht hat. Grundsätzlich wird er eine Wiederherstellungskraft ausüben, um zu versuchen, seine Form wiederzuerlangen, was von seiner aktuellen Sektion abhängt. Es ist zu beachten , dass das mechanische Element nicht linear ist, die Kraft, die zum Schließen des Rohrs ausgeübt wird, ist nicht die gleiche Kraft, die durch das Öffnen des Rohrs ausgeübt wird.

Bei einigen Recherchen konnte ich noch nicht herausfinden, wie man die Rückstellkraft des mechanischen Elements simulieren kann. Hat jemand eine Idee, wie das geht und welches Modul ich benötige?

[Zozo_mp]

Hallo

Damit wir Ihnen im Rahmen der Regeln dieses Forums antworten können: Wären Sie so freundlich, Ihr Profil vollständig auszufüllen?

In der Zwischenzeit schreibe ich die Antwort.

Herzliche Grüße

 

[Zozo_mp]

Hallo

Unter der Voraussetzung, dass Sie mir einige technische Bemerkungen gestatten, scheint es mir, dass Ihr Ansatz einige Mängel in Bezug auf die Machbarkeit aufweist, unabhängig von Ihnen.

Ich habe alles in eine PDF-Datei gepackt, weil die Website wieder anfängt, herumzuspielen, weil sie mehr als X tausend Zeichen blockiert

Herzliche Grüße

simulation_nitinol.pdf

[misterc]

Vielen Dank für Ihre Nachricht.

Ich werde das PDF, das Sie mir geschickt haben, studieren und mein Problem entwickeln.

Vielleicht schaffe ich es morgen nicht, aber spätestens am Mittwoch halte ich euch auf dem Laufenden, was es Neues gibt

[misterc]

Tag zusammen;

Vielen Dank für Ihre Nachricht Zozo_mp, Ihre Nachricht war sehr vollständig und ermöglichte es mir, die möglichen Schwierigkeiten zu erkennen.

Bei dem fraglichen Element handelt es sich um einen Stent, der in ein Blutgefäß eingeführt wird. Was mich interessiert, ist die Öffnungskraft des Stents, die sich von der Kraft des Schließens unterscheidet. Es ist also ein sehr kleines Element und übt eine Kraft aus, die ebenfalls klein ist.

[Zozo_mp]

Hallo

Ich habe verstanden ;-)

Sie müssten eine Feile mit dem verformten Stent haben und dann einen Weg finden, eine Radialkraft aufzubringen.

Es gibt verschiedene Arten von Stents, so !!
Haben Sie die Teiledatei des Stents?
Darüber hinaus wäre es notwendig, die genauen Eigenschaften des Materials zu erhalten, um es in Solidworks herstellen zu können

In der Materialbibliothek ist Nitinol nicht enthalten.

Herzliche Grüße

[lmandon]

Hallo MisterC,

Um Ihre erste Frage zu beantworten, ist es möglich, ein Nitinol-Materialmodell im SOLIDWORKS SIMULATION Premium-Paket zu verwenden, indem nichtlineare Studien durchgeführt werden.

http://help.solidworks.com/2020/french/solidworks/cworks/c_nitinol_material_model.htm.

Nitinol ist ein Modell von Materialien, die nicht durch ein bestimmtes Verhaltensgesetz gekennzeichnet sind, das keine gute Charakterisierung Ihres Materials erfordert, um Ihre Studie durchzuführen.

Diese Art von Studie in Daten umzuwandeln, kann schwierig sein.

In Ihrem Fall müssen Sie eine Studie durchführen, die damit beginnt, den Stent zu zerkleinern, um die inneren Einschränkungen zu erzeugen, und ihn dann so zu lösen, dass er teilweise in seine "freie Form" zurückkehrt, um ihn dazu bringen zu können, ihn aufzublähen.

Grüße

 

[Zozo_mp]

Hallo @lmandon ;-)

Tatsächlich werden Stent-Stents nicht gequetscht, sondern an jedem Ende gedehnt. Es besteht aus einer kreisförmigen Zickzackstruktur, die sich N mal wiederholt, und das Zickzackelement ist mit seinem Nachbarn durch kleine Nitinolfäden verbunden. Sobald sich der Stent also auf natürliche Weise dehnt, nimmt der Durchmesser der "auxetischen Struktur" auf natürliche Weise ab. Einmal an Ort und Stelle, lösen Sie den Zug an beiden Enden und wie eine Wellenfeder von Smalley (oder Borrely ondufil) kehrt sie in ihre ursprüngliche Form zurück.

Da ich nicht nach meiner Meinung zu einer anderen Lösung als der Simulation mit einer "Hypercherware-Simulation" gefragt werde und Sie und ich die Eingangsfrage beantwortet haben , bin ich der Meinung, dass das Thema abgeschlossen werden kann. ;-) ;-)

Herzliche Grüße

[misterc]

Guten Abend, Sir,

Vielen Dank für Ihre Antworten. Das gibt mir einen besseren Einblick, was mit Solidwork möglich war.

Um die Frage nach Nitinol zu beantworten. Ich kenne alle mechanischen Parameter des Materials dank eines Herstellerblatts. Für den Stent habe ich ja das von mir modellierte Teil.

 

Nur eine kurze zusätzliche Frage als Antwort auf Ihre Antworten. Wenn ich die Idee zusammenfasse, werde ich den Stent in meiner Simulation durch Anwenden einer Radialkraft verformen. Wenn ich diese fragliche Kraft entferne, kehrt der Stent zu seiner ursprünglichen Stärke zurück, und an diesem Punkt könnte ich die Wiederöffnungskräfte mit der Solidwork-Simulation abrufen. Glauben Sie, dass dieser gesamte Prozess mit der Premium-Version machbar und zuverlässig ist?

 

Zozo_mp haben Sie noch eine Idee, die Sie vorschlagen möchten?

[Zozo_mp]

Guten Abend

Es tut mir leid, aber ich teile nicht die Art und Weise, wie Sie vorgehen wollen, oder besser gesagt, ich folge Ihnen nicht in Ihrer Argumentation.

Sie sagen ( fasst die Idee zusammen, indem ich eine Radialkraft aufwende, werde ich den Stent in meiner Simulation verformen. Wenn ich diese besagte Kraft entferne, kehrt der Stent zu seiner ursprünglichen Stärke zurück und an diesem Punkt könnte ich die Wiederöffnungskräfte mit der Solidwork-Simulation erhalten.)

Wenn es sich um einen Stent handelt, arbeiten wir, wie ich bereits sagte, nicht mit einem radialen Quetsch, sondern mit einer axialen Dehnung.
Das einzige, was man relativ einfach messen kann, ist der Aufwand, der erforderlich ist, um den Stent zu verlängern. Verwendung der vom Stentlieferanten bereitgestellten Traktionspunkte. Wenn Sie also 20 Gramm axiale Traktion benötigen, wissen Sie, dass diese auf eine bestimmte Weise gespeicherte Energie wiederhergestellt wird.

Ich bin kein Spezialist für Stents und es gibt möglicherweise mehrere Methoden, darunter "Torsionszug" oder "Nur Torsion", um den Durchmesser des Stents zu reduzieren.

Was Sie auf jeden Fall nicht wissen werden, ist der radiale Druck, der auf die Vene oder andere Rohrleitungen eines Lebewesens ausgeübt wird, da nicht jeder die gleiche Flexibilität des Schlauchs hat.

Wenn ich dieses Problem lösen müsste, würde ich zuerst in einer Werkstatt (sorry Labor) arbeiten und mit einem geeigneten Werkzeug die Druckfestigkeit des Stents messen, wenn er losgelassen wird und vollständig auf der Wand aufliegen soll. Wenn Sie also mit relativ kleinen Abschnitten arbeiten, können Sie durch die Kenntnis der vollen Kräfte der verschiedenen Abschnitte den radialen Druck kennen, der auf ein Rohr ausgeübt wird.

Auf die Frage, ob Sie SOLIDWORKS SIMULATION Premium wirklich verwenden können, um das zu tun, was Sie wollen, nämlich "  " "die Wiederöffnungskräfte  zu erhalten" " überlasse  ich es @lmandon zu beantworten, weil ich weder die angegebene Software noch sicherlich die ausreichende Schulung habe, um sie unter solchen Bedingungen zu verwenden, die sogar sportlich sein können auf einem reduzierten Abschnitt.

Herzliche Grüße

[misterc]

Vielen Dank für Ihren Standpunkt zu diesem Thema.

Um auf Ihren Vorschlag von Labortests zurückzukommen, sind diese leider nicht durchführbar, daher der Wunsch, eine Simulation durchzuführen.

Es ist mir jedoch möglich, meinen Stent zu dehnen, mit quantitativen Daten, die dies unterstützen. Ich werde diese Idee untersuchen. Ich werde dieses Thema für ein paar Tage offen lassen, wenn mir jemand einige Informationen über die Fähigkeit von Solidworks geben kann, zuverlässige Informationen in der von Ihnen angegebenen Weise bereitzustellen.

[Zozo_mp]

Guten Abend @]MisterC

Solidworks liefert immer zuverlässige Informationen: Wenn es einen Fehler gibt, passiert er immer in der Chair-Keyboard-Schnittstelle.

Ich schlage vor, Sie denken rückwärts (was ich schon seit einiger Zeit leise vorschlage).

Ich habe Ihnen von den Wellenfedern (CF die ständige Anstrengung) erzählt, weil sie einem Stent am nächsten kommen, denn Nitinol ist nicht alles. Auch die Form spielt eine Rolle (vgl. auxetische Strukturen).
Auf dem Kopf zu denken bedeutet also, dass die Kraft, um es zu dehnen, gleich der Kraft ist, in die Ruheposition zurückzukehren.
Es muss bedacht werden, dass der Stent in einer erweiterten Position nicht ganz seine maximale Festigkeit hat. Es ist jedoch einfach, den Fortschritt durch ein Simulationsszenario zu messen. Sie können, sagen wir, 10 aufeinanderfolgende Studien durchführen, indem Sie sie duplizieren und den Normalkraftparameter jedes Mal ändern (Sie können die 10 oder 20 Studien gleichzeitig ausführen)
Solidworks ermöglicht es Ihnen, eine Reihe von Berichten zu erstellen, die Ihnen die Informationen liefern sollen, die Sie suchen.

Ich denke sogar, dass es möglich ist, Phantomteile (Vierteltorus) von wenigen Zehntel Dicke herzustellen und mit der Funktion "Feder" als Gegenkraft eine zur Achse ausgerichtete Radialkraft aufzubringen. So können Sie die Kräfte, die auf das Äquivalent der Vene ausgeübt werden, mit den Standard-SW-Verhältnissen kennen. Diese Methode ist diejenige, die dem, was Sie ursprünglich gesucht haben (und die ich Ihnen bereits vorgeschlagen habe ;-)   ), am nächsten kommt, sie ermöglicht es Ihnen auch, das Äquivalent dessen zu tun, was in der Werkstatt möglich wäre, eine Lösung,  die Sie anscheinend nicht behalten können.

Ein letzter Punkt, den man nicht aus den Augen verlieren sollte. Nitinol ermöglicht es dem Chirurgen, den Stent axial bis zum Maximum zu dehnen, um die Passage und Platzierung zu erleichtern.
Dazu verwenden wir die "Plateauphasenverformung der Plastizität", aber da dies bei nahezu konstanter Kraft geschieht, ist es nicht sinnvoll, z.B. die Trennkraft einer Vene zu kennen.
Hier sind die Szenarien interessant , da man anhand einer präzisen axialen Zugkraft und -sequenz einen Blick auf den Beginn der Plateauphase werfen kann. Erst der Anfang der Deformationskurve hat ein therapeutisches Interesse, darüber hinaus (ab Beginn der Plateauphase) dient sie dem Chir, nicht aber dem Patienten.

Herzliche Grüße