Niet-lineaire herstelkrachtsimulatie van een SOLIDWORKS-structuur

Simulation
, , , ,
1

Hallo allemaal,

Ik open dit onderwerp om een simulatieprobleem met u te delen. Ik heb nog geen toegang tot de simulatiemodules en ik probeer erachter te komen welke ik moet aanschaffen om de simulatie uit te voeren die ik wil, en hoe ik dit allemaal (in grote lijnen) kan simuleren.

Dus daar heb je het.

Ik heb een buisvormig mechanisch element gemaakt van nitinol, dus het is vervormbaar en keert terug naar zijn oorspronkelijke vorm als je het niet meer beperkt. Het doel van dit element is om in een pijp te worden ingezet om deze open te houden door een radiale kracht tegen de pijp uit te oefenen. Wanneer de buis wordt ingedrukt en vervolgens in een buis met een kleinere doorsnede wordt geplaatst, zal deze openen en een radiale kracht uitoefenen omdat het mechanische element zijn onbelaste vorm nog niet heeft bereikt. Kortom, hij zal een herstellende kracht uitoefenen om te proberen zijn vorm terug te krijgen, wat zal afhangen van zijn huidige sectie. Opgemerkt moet worden dat het mechanische element niet lineair is, de kracht die wordt uitgeoefend voor het sluiten van de buis is niet dezelfde kracht die wordt uitgeoefend door het openen van de buis.

Tijdens wat onderzoek heb ik nog niet kunnen achterhalen hoe ik de herstellende kracht van het mechanische element kan simuleren. Iemand een idee hoe ik dit moet doen en welke module ik nodig heb?

2

Hallo

Om u te kunnen antwoorden binnen de kaders van de regels van dit forum: zou u zo vriendelijk willen zijn om uw profiel volledig in te vullen.

In de tussentijd schrijf ik het antwoord.

Vriendelijke groeten

 

3

Hallo

Op voorwaarde dat u mij een paar technische opmerkingen toestaat, lijkt het mij dat uw aanpak enkele tekortkomingen vertoont in termen van haalbaarheid, onafhankelijk van u.

Ik heb alles in een PDF gezet omdat de site weer begint te rommelen omdat hij blokkeert als er meer dan X duizend tekens zijn

Vriendelijke groeten


simulation_nitinol.pdf
2 likes
4

Dank u voor uw bericht.

Ik zal de pdf die je me hebt gestuurd bestuderen en mijn probleem ontwikkelen.

Misschien kan ik het morgen niet doen, maar ten laatste houd ik je op de hoogte van wat er woensdag nieuw is

1 like
5

Hallo allemaal;

Bedankt voor je bericht Zozo_mp, je bericht was zeer compleet en stelde me in staat om de mogelijke moeilijkheden te realiseren.

Het element in kwestie is een stent die in een bloedvat wordt ingebracht. Wat mij interesseert is de openingskracht van de stent, die anders is dan de kracht van het sluiten. Het is dus een heel klein element en oefent een kracht uit die ook klein is.

6

Hallo

Ik begreep het ;-)

Je zou een vijl moeten hebben met de stent vervormd en dan een manier moeten vinden om een radiale kracht uit te oefenen.

Er zijn verschillende soorten stents, dus !!
Heeft u het onderdelenbestand van de stent?
Bovendien zou het nodig zijn om de precieze eigenschappen van het materiaal te verkrijgen om het in vaste werken te kunnen maken

In de bibliotheek met materialen is Nitinol niet opgenomen.

Vriendelijke groeten

7

Hallo MisterC,

Om uw eerste vraag te beantwoorden, is het mogelijk om een Nitinol-materiaalmodel in het SOLIDWORKS SIMULATION Premium-pakket te gebruiken door niet-lineaire studies uit te voeren.

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

Nitinol is een model van materialen apart met een bepaalde gedragswet die geen goede karakterisering van uw materiaal vereist om uw onderzoek uit te voeren.

Het kan lastig zijn om dit soort onderzoek in gegevens om te zetten.

In uw geval zult u een onderzoek moeten doen dat begint met het verpletteren van de stent om de interne beperkingen te genereren en deze vervolgens los te laten zodat deze gedeeltelijk terugkeert naar zijn "vrije vorm" om hem te kunnen vragen om hem op te blazen.

Groetjes

 

1 like
8

Hallo @lmandon ;-)

In feite worden stents niet geplet, maar aan elk uiteinde uitgerekt. Het is samengesteld uit een cirkelvormige zigzagstructuur, herhaalde N keer en het zigzagelement is verbonden met zijn buurman door kleine Nitinol-draden. Dus zodra de stent op natuurlijke wijze uitrekt, neemt de "auxetische structuur" op natuurlijke wijze in diameter af. Eenmaal op zijn plaats, laat je de trekkracht aan beide uiteinden los en als een golfveer van Smalley (of Borrely ondufil) keert hij terug naar zijn oorspronkelijke vorm.

Aangezien mij niet om mijn mening wordt gevraagd over een andere oplossing dan simulatie met een "hypercherware-simulatie" en aangezien u en ik de eerste vraag hebben beantwoord , ben ik van mening dat het onderwerp kan worden afgesloten. ;-) ;-)

Vriendelijke groeten

9

Goedenavond meneer,

Dank u voor uw antwoorden. Hierdoor krijg ik een beter inzicht in wat er allemaal mogelijk was met Solidwork.

Om de vraag van Nitinol te beantwoorden. Ik heb alle mechanische parameters van het materiaal dankzij een blad van de fabrikant. Voor de stent heb ik inderdaad het door mij gemodelleerde deel.

 

Even een korte aanvullende vraag naar aanleiding van uw antwoorden. Als ik het idee samenvat, zal ik door het uitoefenen van een radiale kracht de stent in mijn simulatie vervormen. Wanneer ik deze betreffende kracht verwijder, zal de stent terugkeren naar zijn oorspronkelijke sterkte en op dat moment zou ik de heropeningskrachten kunnen krijgen met Solidwork-simulatie. Denk je dat dit hele proces haalbaar en betrouwbaar is met de Premium-versie?

 

Zozo_mp je nog een idee om voor te stellen?

1 like
10

Goedenavond

Het spijt me, maar ik deel niet de manier waarop u te werk wilt gaan, of beter gezegd, ik volg u niet in uw redenering.

Je zegt ( vat het idee samen, door een radiale kracht uit te oefenen zal ik de stent in mijn simulatie vervormen. Wanneer ik deze kracht in kwestie verwijder, zal de stent terugkeren naar zijn oorspronkelijke sterkte en op dat moment zou ik de heropeningskrachten kunnen krijgen met Solidwork-simulatie.)

Als het een stent is, zoals ik al eerder zei, werken we niet door een radiale verbrijzeling, maar door een axiale rek.
Het enige dat je relatief eenvoudig zou kunnen meten, is de inspanning die nodig is om de stent te verlengen. Met behulp van de tractiepunten die door de leverancier van de stent worden verstrekt. Dus als je 20 gram axiale tractie nodig hebt, weet je dat deze op een bepaalde manier opgeslagen energie wordt hersteld.

Ik ben geen specialist op het gebied van stents en er kunnen verschillende methoden zijn, waaronder "torsietractie" of "alleen torsie", om de diameter van de stent te verkleinen.

Wat u in ieder geval niet zult weten, is de radiale druk die wordt uitgeoefend op de ader of andere leidingen van een levend wezen, omdat niet iedereen dezelfde flexibiliteit van de slang heeft.

Als ik dit probleem zou moeten oplossen, zou ik eerst in een werkplaats (sorry lab) werken en zou ik met een geschikt hulpmiddel de druksterkte van de stent meten wanneer deze wordt losgelaten en volledig op de wand moet rusten. Dus als u met relatief kleine secties werkt, zou u, door de volledige krachten van de verschillende secties te kennen, de radiale druk kunnen kennen die op een buis wordt uitgeoefend.

Wat betreft de vraag of je SOLIDWORKS SIMULATION Premium echt kunt gebruiken om te doen wat je wilt, namelijk "  " "krijg de heropeningskrachten  " " Ik laat  het aan @lmandon over om te antwoorden omdat ik de aangegeven software niet heb, noch zeker de training genoeg om het te gebruiken in dergelijke omstandigheden die zelfs sportief kunnen zijn op een verkleind gedeelte.

Vriendelijke groeten

11

Dank u voor uw standpunt over deze kwestie.

Helaas, om terug te komen op uw suggestie van laboratoriumtests, deze zijn niet haalbaar, vandaar de wens om een simulatie uit te voeren.

Het is echter mogelijk voor mij om mijn stent uit te rekken, met kwantitatieve gegevens om dit te ondersteunen. Dat idee ga ik onderzoeken. Ik laat dit onderwerp een paar dagen open als iemand me wat informatie kan geven over het vermogen van Solidworks om betrouwbare informatie te verstrekken op de manier die u aangaf.

1 like
12

Goedenavond @]MisterC

Solidworks geeft altijd betrouwbare informatie: als er een fout is, gebeurt die altijd in de stoel-toetsenbordinterface.

Ik stel voor dat je achteruit denkt (wat ik al een tijdje stilletjes suggereer).

Ik vertelde je over de golfveren (CF de constante inspanning) omdat het het dichtst in de buurt komt van een stent, omdat nitinol niet alles is. Ook de vorm speelt zijn rol (cf. auxetische structuren).
Ondersteboven denken betekent dus dat de kracht om het uit te rekken gelijk is aan de kracht om terug te keren naar de rustpositie.
Er moet rekening mee worden gehouden dat wanneer de stent zich in een uitgezette positie bevindt, deze niet helemaal zijn maximale sterkte heeft. Maar het is gemakkelijk om de voortgang te meten door een simulatiescenario uit te voeren. U kunt, laten we zeggen, 10 opeenvolgende onderzoeken doen door ze te dupliceren en elke keer de axiale krachtparameter te wijzigen (u kunt de 10 of 20 onderzoeken tegelijk uitvoeren)
Solidworks stelt je in staat om een aantal rapportages te maken die je de informatie moeten geven die je zoekt.

Ik denk zelfs dat het mogelijk is om fantoomdelen (kwart torus) van enkele tienden dik te maken en een radiale kracht op de as te zetten met de "veer" functie als tegenkracht. U kunt dus de krachten kennen die worden uitgeoefend op het equivalent van de ader met de standaard SW-verhoudingen. Deze methode komt het dichtst in de buurt van wat je oorspronkelijk zocht (en die ik je al heb voorgesteld ;-)   ) ) het stelt je ook in staat om het equivalent te doen van wat mogelijk zou zijn om in de werkplaats te doen,  een oplossing die je blijkbaar niet kunt behouden.

Nog een laatste punt om niet uit het oog te verliezen. Nitinol stelt de chirurg in staat om de stent axiaal maximaal uit te rekken om de doorgang en plaatsing te vergemakkelijken.
Hiervoor gebruiken we de "plateaufase, vervorming van plasticiteit", maar aangezien dit bijna met constante kracht gebeurt, heeft het geen zin om bijvoorbeeld de scheidingskracht van een ader te kennen.
Dit is waar de scenario's interessant  zijn, omdat je een glimp kunt opvangen van het begin van de plateaufase door middel van een precieze axiale trekkracht en sequentie. Alleen het begin van de vervormingscurve heeft een therapeutisch belang dat verder gaat dan dat: (vanaf het begin van de plateaufase) dient het de Chir, maar niet de patiënt.

Vriendelijke groeten

1 like