Nichtlineare Finite Elemente Untersuchung mit der Finite Elemente Software ANSYS
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Inhaltsangabe:Einleitung: Durch Verengungen der humanen Blutgefäße (z.B. Aorta) kann es zu lebensbedrohlichen Situationen (z.B. Angina pectoris) kommen. Diese Verengungen lassen sich zum Teil durch Ballon-Dilatation dauerhaft und erfolgreich weiten. Unter der Ballon-Dilatation versteht man im Allgemeinen eine Methode zur Aufdehnung krankhaft ... Inhaltsangabe:Einleitung: Durch Verengungen der humanen Blutgefäße (z.B. Aorta) kann es zu lebensbedrohlichen Situationen (z.B. Angina pectoris) kommen. Diese Verengungen lassen sich zum Teil durch Ballon-Dilatation dauerhaft und erfolgreich weiten. Unter der Ballon-Dilatation versteht man im Allgemeinen eine Methode zur Aufdehnung krankhaft verengter Blutgefäße, mittels eines an einem Gefäßkatheter angebrachten Ballons. Dieser Ballon entfaltet sich ruckartig an der verengten Stelle und unter hohem Druck (6 - 20bar) [12]. Der dort vorhandene Gefäßkalk (wegen Arterienverkalkung) wird dadurch so umgeformt, dass er den Blutstrom nicht mehr behindert. Für den Fall einer nicht erfolgreichen Ballon-Dilatation, lässt sich eine dauerhafte Weitung eines verengten Blutgefäßes, mit einem in das Blutgefäß eingesetzten Stent erreichen. Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll an einem Nitinol-Stent mit und ohne Humangewebe eine nichtlineare Finite Elemente Untersuchung mit dem FEM-Programm ANSYS durchgeführt werden. Dabei sind folgende Punkte zu bearbeiten: - Erstellung eines geeigneten CAD-Modells anhand der vorliegenden Messdaten. - Transfer der CAD-Daten in das FE-Programm ANSYS. - Recherche der nichtlinearen Material-Parameter. - Erstellungen der FE-Modelle mit und ohne Humangewebe. - Analyse der FE-Modelle mit und ohne Humangewebe u.A. bei Normalblutdruck. - Auswertung und Dokumentation der erzielten Ergebnisse. - Vergleich mit vorliegenden Erkenntnissen. Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist es eine nichtlineare Finite Elemente Berechnung eines Stents mit einer Aorta durchzuführen. Das Besondere daran sind die nichtlinearen, elastischen Materialeigenschaften sowie die Kontaktrealisierung des Stents im Zusammenspiel mit der Aorta. In der Medizin bzw. Medizintechnik ist es häufig ein Problem, dass die Stents im Aortagefäß migrieren. Mit Hilfe der numerischen Berechnung sollte der Anpressdruck des Stents auf die Aorta simuliert werden. Das Ergebnis der Auswertung soll die Werte der Kontaktpressung zwischen der Aortawand und den Stent sowie die Spannungen im Humangewebe ermitteln. Um die gewünschten Resultate erzielen zu können, ist hier vor allem eine vertiefte Einarbeitung in die FE-Software ANSYS erforderlich. Die für dieses Programm grundlegenden Kenntnisse stammen insbesondere aus der FE-Vorlesung als auch FE-Übung der FH Frankfurt. Von besonderer Bedeutung ist aber auch eine gründliche Recherche der Materialdaten, um aus den daraus erlangten [], 11.04.2014, PDF.

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Inhaltsangabe:Einleitung: Durch Verengungen der humanen Blutgefässe (z.B. Aorta) kann es zu lebensbedrohlichen Situationen (z.B. Angina pectoris) kommen. Diese Verengungen lassen sich zum Teil durch Ballon-Dilatation dauerhaft und erfolgreich weiten. Unter der Ballon-Dilatation versteht man im Allgemeinen eine Methode zur Aufdehnung krankhaft ... Inhaltsangabe:Einleitung: Durch Verengungen der humanen Blutgefässe (z.B. Aorta) kann es zu lebensbedrohlichen Situationen (z.B. Angina pectoris) kommen. Diese Verengungen lassen sich zum Teil durch Ballon-Dilatation dauerhaft und erfolgreich weiten. Unter der Ballon-Dilatation versteht man im Allgemeinen eine Methode zur Aufdehnung krankhaft verengter Blutgefässe, mittels eines an einem Gefässkatheter angebrachten Ballons. Dieser Ballon entfaltet sich ruckartig an der verengten Stelle und unter hohem Druck (6 - 20bar) [12]. Der dort vorhandene Gefässkalk (wegen Arterienverkalkung) wird dadurch so umgeformt, dass er den Blutstrom nicht mehr behindert. Für den Fall einer nicht erfolgreichen Ballon-Dilatation, lässt sich eine dauerhafte Weitung eines verengten Blutgefässes, mit einem in das Blutgefäss eingesetzten Stent erreichen. Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll an einem Nitinol-Stent mit und ohne Humangewebe eine nichtlineare Finite Elemente Untersuchung mit dem FEM-Programm ANSYS durchgeführt werden. Dabei sind folgende Punkte zu bearbeiten: - Erstellung eines geeigneten CAD-Modells anhand der vorliegenden Messdaten. - Transfer der CAD-Daten in das FE-Programm ANSYS. - Recherche der nichtlinearen Material-Parameter. - Erstellungen der FE-Modelle mit und ohne Humangewebe. - Analyse der FE-Modelle mit und ohne Humangewebe u.A. bei Normalblutdruck. - Auswertung und Dokumentation der erzielten Ergebnisse. - Vergleich mit vorliegenden Erkenntnissen. Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist es eine nichtlineare Finite Elemente Berechnung eines Stents mit einer Aorta durchzuführen. Das Besondere daran sind die nichtlinearen, elastischen Materialeigenschaften sowie die Kontaktrealisierung des Stents im Zusammenspiel mit der Aorta. In der Medizin bzw. Medizintechnik ist es häufig ein Problem, dass die Stents im Aortagefäss migrieren. Mit Hilfe der numerischen Berechnung sollte der Anpressdruck des Stents auf die Aorta simuliert werden. Das Ergebnis der Auswertung soll die Werte der Kontaktpressung zwischen der Aortawand und den Stent sowie die Spannungen im Humangewebe ermitteln. Um die gewünschten Resultate erzielen zu können, ist hier vor allem eine vertiefte Einarbeitung in die FE-Software ANSYS erforderlich. Die für dieses Programm grundlegenden Kenntnisse stammen insbesondere aus der FE-Vorlesung als auch FE-Übung der FH Frankfurt. Von besonderer Bedeutung ist aber auch eine gründliche Recherche der Materialdaten, um aus den daraus erlangten [], PDF, 11.04.2014.

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Nichtlineare Finite Elemente Untersuchung mit der Finite Elemente Software ANSYS: Inhaltsangabe:Einleitung: Durch Verengungen der humanen Blutgefäße (z.B. Aorta) kann es zu lebensbedrohlichen Situationen (z.B. Angina pectoris) kommen. Diese Verengungen lassen sich zum Teil durch Ballon-Dilatation dauerhaft und erfolgreich weiten. Unter der Ballon-Dilatation versteht man im Allgemeinen eine Methode zur Aufdehnung krankhaft verengter Blutgefäße, mittels eines an einem Gefäßkatheter angebrachten Ballons. Dieser Ballon entfaltet sich ruckartig an der verengten Stelle und unter hohem Druck (6 - 20bar) [12]. Der dort vorhandene Gefäßkalk (wegen Arterienverkalkung) wird dadurch so umgeformt, dass er den Blutstrom nicht mehr behindert. Für den Fall einer nicht erfolgreichen Ballon-Dilatation, lässt sich eine dauerhafte Weitung eines verengten Blutgefäßes, mit einem in das Blutgefäß eingesetzten Stent erreichen. Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll an einem Nitinol-Stent mit und ohne Humangewebe eine nichtlineare Finite Elemente Untersuchung mit dem FEM-Programm ANSYS durchgeführt werden. Dabei sind folgende Punkte zu bearbeiten: - Erstellung eines geeigneten CAD-Modells anhand der vorliegenden Messdaten. - Transfer der CAD-Daten in das FE-Programm ANSYS. - Recherche der nichtlinearen Material-Parameter. - Erstellungen der FE-Modelle mit und ohne Humangewebe. - Analyse der FE-Modelle mit und ohne Humangewebe u.A. bei Normalblutdruck. - Auswertung und Dokumentation der erzielten Ergebnisse. - Vergleich mit vorliegenden Erkenntnissen. Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist es eine nichtlineare Finite Elemente Berechnung eines Stents mit einer Aorta durchzuführen. Das Besondere daran sind die nichtlinearen, elastischen Materialeigenschaften sowie die Kontaktrealisierung des Stents im Zusammenspiel mit der Aorta. In der Medizin bzw. Medizintechnik ist es häufig ein Problem, dass die Stents im Aortagefäß migrieren. Mit Hilfe der numerischen Berechnung sollte der Anpressdruck des Stents auf die Aorta simuliert werden. Das Ergebnis der Auswertung soll die Werte der Kontaktpressung zwischen der Aortawand und den Stent sowie die Spannungen im Humangewebe ermitteln. Um die gewünschten Resultate erzielen zu können, ist hier vor allem eine vertiefte Einarbeitung in die FE-Software ANSYS erforderlich. Die für dieses Programm grundlegenden Kenntnisse stammen insbesondere aus der FE-Vorlesung als auch FE-Übung der FH Frankfurt. Von besonderer Bedeutung ist aber auch eine gründliche Recherche der Materialdaten, um aus den daraus erlangten Informationen sinnvolle Berechnungsergebnisse ermitteln zu können.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Einleitung9 1.1Aufgabenstellung9 1.2Zielsetzung der Diplomarbeit10 2.Materialeigenschaften11 2.1Materialeigenschaften und Beschreibung des Stents12 2.1.1Der Shape-Memory-Effekt ( Einwegeffekt )12 2.1.2Der Zweiwegeffekt13 2.1.3Der Superelastische Effekt14 2.1.4Die Geometrie und die Herstellung des Stents16 2.1.5Das Platzieren des Stents in der Aorta17 2.1.6Materialien des Stents18 2.2Eigenschaften und Beschreibung der Aorta19 2.2.1Kurzeinblick über den Anatomieaufbau der Aorta19 2.2.2Mooney Rivlin Gesetz20 3.Voruntersuchung21 3.1Untersuchung der Elementtypen21 3.1.1Vernetzungen und Geometrie in ANSYS bzw. in ABAQUS23 3.1.2Ergebnisse der Berechnung an den FE-Ersatzmodellen25 3.2Vergleich FEM-Analyse eines Zugversuchs mit den experimentell ermittelten Materialdaten eines Drahtes aus Nitinol-Legierung26 3.2.1Der Zugversuch in der ANSYS-Simulation27 3.2.2Ergebnisse des Zugversuchs in der ANSYS-Simulation29 3.3Untersuchung von vereinfachten Stentgeometrien in FEM30 3.4Modellierung der Aorta in ANSYS40 3.5Untersuchungen der Kontaktetablierung und Verformung am Ersatzmodell42 3.5.1Beschreibung des Kontaktproblems42 3.5.2Parameter der Kontaktpaarung44 3.5.3Berechnungsablauf des Kontaktproblems in ANSYS47 3.5.4Auswertung der Berechnung des Kontaktproblems in ANSYS49 4.Hauptuntersuchung54 4.1Modellerstellung Stent54 4.2Vernetzung des Stentmodells in ANSYS55 4.3Modellerstellung und Vernetzung der Aorta in ANSYS56 4.4Definition der Materialdaten am Stent und an der Aorta57 4.5Randbedingungen am Stent59 4.6Kontaktbedingungen am Assembly Stent-Aorta60 5.FE-Berechnung zur Hauptuntersuchung61 5.1Berechnung Stent ohne Humangewebe (Aorta)61 5.2Berechnung Stent im Humangewebe (mit Aorta)65 6.Zusammenfassung der Ergebnisse und Ausblick72 7.Literaturverzeichnis73Textprobe:Textprobe: Gerne senden wir Ihnen auf Anfrage eine Textprobe per E-Mail zu. Bitte geben Sie hierbei die Bestellnummer 11.835 an und senden uns Ihre E-Mail an info(a)diplom.de. Ebook.

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