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整體電纜支架的力學性能分析

2018-10-14 09:08?????點擊:
       有限元分析所采用的模型為圓柱形網狀的電纜支架結構。此有限元模型是從原始電纜支架結構中抽取的有代表性的一部分結構,具體的結構尺寸見。對有限元電纜支架模型采用八節點六面體單元(C3D8)網格離散,見山于電纜支架結構模型在外載下發生自由膨脹/壓縮變形,所以根據載荷和結構的對稱性,簡化的邊界條件為:在電纜支架結構上,約束所有對稱坐標軸(X,Y,Z軸)上的單元/節點。
  為了模擬醫用電纜支架在心臟收縮/舒張的載荷環境,我們對靜強度載荷采用了加載和卸載的方式來處理。開始時,在電纜支架內壁施加壓力,壓力載荷從線性地增加到大值,隨后,又線性地從大值減小到。
  給出了電纜支架結構在大載荷下的位移分布情況。由的結果可以看出,電纜支架結構兩端的位移較大,特別是在兩端結點處的位移鼓大,而其他區域的位移相對較小。這說明當電纜支架結構發生膨脹/壓縮的循環變形時,其結構兩端的結點將對與之相接觸的器官腔內壁造成較大的壓傷,相對來說,電纜支架結構中間的部位對其接觸的器官腔內壁造成的損傷較小。
  給出了電纜支架結構在大載荷下的Mises應力分布情況。由的結果可以發現,在結點與結點之間大約三分之一的區域應力較大,而結點間‘卜間部分的應力較小,大應力發生在每個倒角的附近,在電纜支架結構的結點附近(應力較大的位置)易于發生斷裂失效。
  給出了電纜支架結構在大載荷下的剪應力分布情況。由圖8.33可以得出,在結構的每個結點/倒角附近的剪應力較大,然而大剪應力位于結構的內壁和外壁處,其余部位處的剪應力較小。這說明在各結點附近,內壁和外壁處較大的剪應力是導致電纜支架失效的一個主要原因。
電纜支架
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