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整体电缆支架的力学性能分析

阅读量: 发表时间:2018-09-07 09:52

  有限元分析所采用的模型为圆柱形网状的电缆支架结构。此有限元模型是从原始电缆支架结构中抽取的有代表性的一部分结构,具体的结构尺寸见。对有限元电缆支架模型采用八节点六面体单元(C3D8)网格离散,见山于电缆支架结构模型在外载下发生自由膨胀/压缩变形,所以根据载荷和结构的对称性,简化的边界条件为:在电缆支架结构上,约束所有对称坐标轴(X,Y,Z轴)上的单元/节点。
 
  为了模拟医用电缆支架在心脏收缩/舒张的载荷环境,我们对静强度载荷采用了加载和卸载的方式来处理。开始时,在电缆支架内壁施加压力,压力载荷从零线性地增加到最大值,随后,又线性地从最大值减小到零。
 
  给出了电缆支架结构在最大载荷下的位移分布情况。由的结果可以看出,电缆支架结构两端的位移较大,特别是在两端结点处的位移鼓大,而其他区域的位移相对较小。这说明当电缆支架结构发生膨胀/压缩的循环变形时,其结构两端的结点将对与之相接触的器官腔内壁造成较大的压伤,相对来说,电缆支架结构中间的部位对其接触的器官腔内壁造成的损伤较小。
 
  给出了电缆支架结构在最大载荷下的Mises应力分布情况。由的结果可以发现,在结点与结点之间大约三分之一的区域应力较大,而结点间‘卜间部分的应力较小,最大应力发生在每个倒角的附近,在电缆支架结构的结点附近(应力较大的位置)易于发生断裂失效。
 
  给出了电缆支架结构在最大载荷下的剪应力分布情况。由图8.33可以得出,在结构的每个结点/倒角附近的剪应力较大,然而最大剪应力位于结构的内壁和外壁处,其余部位处的剪应力较小。这说明在各结点附近,内壁和外壁处较大的剪应力是导致电缆支架失效的一个主要原因。

整体电缆支架的力学性能分析 整体电缆支架的力学性能分析
电缆支架1 电缆支架1