Abaqus血管支架仿真|分析步设置(上）

本文摘要（由AI生成）：

本文探讨了支架分析的挑战性和Abaqus求解器的应用。支架分析的挑战主要来自于其复杂精致的结构、高负荷循环、复杂的接触条件以及不稳定和屈曲等问题。通过Abaqus求解器，可以有效地解决这些挑战。Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit提供了互补的分析工具，前者适用于真实静力平衡问题的求解，后者则适用于显式动力学的求解。文章还介绍了几个支架分析的实例，展示了Abaqus在支架分析中的应用。

1. 支架分析的挑战

支架分析的挑战性有哪些？

• 复杂精致的结构

• 设计用于高负荷循环

• 复杂的接触条件

• 支架和/或血管壁的不稳定和屈曲

▲ 例1：镍钛诺支架的制造和收缩、扩张

▲ 例2：支架收缩

▲ 例4：支架收缩、扩张和弯曲

▲ 例5：心脏瓣膜支架安装

2. Abaqus求解器

支架求解使用Abaqus/Standard或Abaqus/Explicit求解器，有时两者同时用于求解支架问题，求解程式的选择与所求解的问题有关。Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit，两者提供互补的分析工具。

Abaqus/Standard为通用的有限元程序，可以求解结构模拟中的真实静力平衡问题，其求解取决于当前（未知）信息进行求解，需要迭代和收敛检查，用不平衡力来检验均衡; 这个方程需要反复求解……，非常耗时! 一旦达到收敛，时间增量步会变大。其具有非常鲁棒和经过验证的接触算法，为分析许多不同类型的问题，提供了大量的功能。瞬态问题的积分方法没有稳定性限制——时间增量的大小仅受所期望求解精度的限制。

Abaqus/Explicit是用于显式动力学的通用有限元程序。其求解取决于已知信息进行求解，既不需要迭代，也不需要收敛检查，时间增量必须足够小，以确保数值的稳定性。其具备非常鲁棒的接触算法，不会给模型增加额外的自由度；对于大模型问题，不需要Abaqus/Standard那么多的磁盘空间，为大模型问题提供更有效的求解方案；同时，其模拟准静态问题变得容易。

常用的支架分析程序包括：线性和非线性静态，线性动态（如，固有频率提取），低速（低频响应）非线性动态，以及显式动力学。

[1] “FiniteElement Analysis of a PercutaneousStent-Mounted Heart Valve,” M. DeHerreraandN. Dang, 2004Abaqus Users’ConferenceProceedings