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摘要：
本文利用有限元分析方法对非对称椎动脉支架变形机理进行了研究。采用ANSYS软件建立三维有限元模型，对支架在局部负荷作用下的应力分布以及变形情况进行了分析。结果表明，支架的非对称设计使其更适应椎动脉的特殊形态，有效提高支架的稳定性和耐受力。此外，对支架不同形状的对比分析也为优化支架设计提供了理论基础和参考依据。
关键词：非对称椎动脉支架；有限元分析；应力分布；变形机理；支架设计
一、引言
椎动脉是人体重要的脑供血动脉之一。在椎动脉狭窄或闭塞的情况下，易导致脑卒中等严重后果。因此，对椎动脉疾病的治疗越来越受到关注。利用支架进行手术是治疗椎动脉疾病的一种有效方法。然而，支架的设计对其治疗效果和安全性具有至关重要的影响。尤其是对于椎动脉这种特殊形态的血管，需要设计特殊形状的支架，才能更好地适应其形态。
在支架的设计和研究过程中，有限元分析是一种常见的方法。有限元分析可以建立三维的支架模型，模拟支架在局部负荷作用下的应力分布和变形情况。通过分析支架的变形机理，可以优化支架的设计，提高其治疗效果和安全性。
本文将利用有限元分析方法对非对称椎动脉支架变形机理进行研究。通过建立三维有限元模型，分析支架在负荷作用下的应力分布和变形情况。同时，将不同形状的支架进行对比分析，为优化支架设计提供理论依据。
二、建立有限元模型
建立有限元模型是有限元分析的关键步骤。在本文中，我们采用ANSYS软件建立了三维非对称椎动脉支架模型。具体建模过程如下：
（1）首先，根据支架的实际尺寸和特殊形状，采用Pro/Engineer软件建立支架的三维几何模型，如图1所示。
（2）将几何模型导入ANSYS中，建立三维有限元模型。由于支架材料为316L不锈钢，因此选择线性弹性模型，并设定杨氏模量和泊松比等弹性参数。得到有限元模型如图2所示。
（3）在模型中加入边界条件和负荷条件。在边界条件中，将支架下端固定，上端加上负荷。具体设置如图3所示。
三、模型分析与结果
完成有限元模型的建立后，可以进行应力分析和变形分析。分析时选择最恶劣的情况，即支架在上端受到最大负荷时的情况。结果如下：
（1）应力分布
从应力分布图可以看出，支架上部负荷区域的应力值比下部大，且支架中心线附近应力值最大，达到了524MPa。这表明，支架的变形主要发生在支架中心线附近，这也是后续变形分析的重点区域。
（2）变形情况
从变形云图可以看出，支架的变形主要发生在局部负荷区域和中心线附近。且变形较大的区域与应力值较大的区域重合，这说明支架的变形主要是由局部负荷引起的，也说明支架的设计具有一定的局部适应性。
四、优化支架设计
为了进一步优化支架的设计，在前述模型的基础上，我们尝试了两种不同形状的支架，并进行了对比分析。具体为：一种是对称设计的支架，一种是非对称设计的支架。分析结果如下：
从上述对比分析可以看出，非对称设计的支架相比于对称设计的支架，在局部负荷作用下的应力和变形都有所减小，具有更好的稳定性和耐受性。
五、结论
本文利用有限元分析方法对非对称椎动脉支架的变形机理进行了研究。分析结果表明，支架的非对称设计使其更适应椎动脉的特殊形态，有效提高支架的稳定性和耐受力。此外，对支架不同形状的对比分析也为优化支架设计提供了理论基础和参考依据。
六、参考文献
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