Layout design of a bi-stable cardiovascular stent using topology optimization

ما یک مفهوم طراحی جدید برای یک استنت قلب و عروق دوقطبی ارائه می دهیم که در آن دستگاه دارای دو پیکربندی کامل و پایدار است: پیکربندی قراردادی که برای جایگذاری و موقعیت دستگاه استفاده می شود و پیکربندی گسترده ای که برای تسهیل جریان خون در نظر گرفته شده است. هنگامی که دستگاه در جای خود قرار دارد، یک نیروی ماشه کوچک که در جهت شعاعی اعمال می شود، موجب ضربه محکم و ناگهانی می شود و باعث می شود دستگاه به پیکربندی گسترش یافته آن برسد. ما مکانیک ساختار استنت با استفاده از فرمول هیپرآلژیک نئو هوکین، که با استفاده از یک تار عنصر عناصر پایه ای ایزوپارامتری جامد، مخلوط شده است، مدل سازی می شود. بهینه سازی توپولوژیکی برای به دست آوردن طرح بندی مواد و برای پاسخ دادن غیر خطی ساختار پایه برای رسیدن به رفتار ضربه محکم و ناگهانی دوامدار استفاده می شود. دامنه طراحی به عنوان یک سلول واحد دو بعدی در الگوی بزرگتر مش که شامل ساختار استنتیکی ستون است تعریف می شود. ما علاوه بر معرفی جدید سیستم ترمز عرضی، که نیروی حاوی آن را فراهم می کند که اجازه می دهد فورا اتفاق بیفتد، و همچنین تضمین می کند که طول استنت با توجه به گسترش شعاعی تغییر نمی کند. نتایج بهینه سازی برای چندین نمونه دو بعدی شامل یک مسئله معیار بر پایه یک پرتو بی ثبات و یک پچ استنت دو بعدی ارائه شده است. نتایج تایید شده است که بهینه سازی توپولوژی با موفقیت برای به دست آوردن بی ثبات در هر دو پرتو و ساختار استنت استفاده شده است.