مطالعه ی اثر منحنی شعاعی لت روی عمل کرد دریچه ی پلیمری به روش المان محدود

هندسه ی لت ها در طراحی دریچه های مصنوعی نقش مهمی ایفا می کند. یک دریچه ی مناسب از لحاظ عمل کردی باید سطح روزنه ی هندسی بالایی داشته باشد و حداقل برگشت جریان خون در آن اتفاق افتد. در این مقاله با در نظر گرفتن منحنی شعاعی و منحنی لبه ی آزاد لت ها به عنوان پارامترهای هندسی، تعدادی دریچه طراحی شده و هندسه ی لت ها برای یکی از مدل ها بر اساس یک منحنی شعاعی پیشنهادی پیاده سازی شده که این منحنی شامل دو خط راست و قوسی واقع شده در بین آن ها است. خواص مکانیکی پلیمر پلی استایرن به لت ها اختصاص داده شده و مدل هایپرالاستیک مونی-ریولین برای توصیف رفتار مکانیکی پلیمر به کار برده شده است. با استفاده از روش المان محدود، پارامترهایی مانند بیشینه ی سطح روزنه ی هندسی، سطح روزنه ی هندسی باقی مانده در حالت بسته، تنش فون-میزس و به هم رسی لت ها در حالت کاملا باز و بسته ی دریچه ها ارزیابی شده است. نتایج به دست آمده برای دریچه ها با هم مقایسه شده و نشان داده شده که دریچه ی با منحنی شعاعی پیشنهادی عمل کرد بهتری داشته است. بیشینه ی سطح روزنه ی هندسی ۱/۶۹%، عرض به هم رسی ۶/۲ میلی متر و تنش بیشینه ی فون-میزس ۹۲۱/۰ مگاپاسکال در حالت بسته و ۷۳۱/۰ مگاپاسکال در حالت باز ثبت شده است. اهمیت منحنی شعاعی در طراحی هندسه ی لت ها و به ویژه در به هم رسی کاملا مشهود بوده و هر چه این منحنی به سمت خط راست تمایل پیدا کند سطح روزنه ی هندسی افزایش یافته و در مقابل به هم رسی لت ها ضعیف می شود. طرح پیشنهادی منحنی شعاعی، تعادلی بین این دو پارامتر برقرار کرده است.

کلیدواژه ها:

دریچه ی پلیمری ، طراحی هندسی ، منحنی شعاعی ، به هم رسی ، سطح روزنه ی هندسی