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Ein Stent ist ein Drahtgeflecht, das zur Öffnung einer Koronararterie während einer Angioplastie verwendet wird, einem Verfahren zur Entfernung oder Kompression von Plaque. Der expandierte Stent wirkt wie ein Gerüst, das das Blutgefäß offenhält. Während dieses Verfahrens kann die Arterie sowohl durch die ungleichmäßige Ausdehnung des Stents als auch durch seine Verkürzung beschädigt werden. Dieses Beispiel untersucht die Verformung eines Stents, der einem radial nach außen gerichteten Druck ausgesetzt ist, unter Verwendung eines elastoplastischen Materialmodells mit linearer Verfestigung.
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Symmetrie-Randbedingung
Druck-Randbedingung auf Innenseite
Mesh
Sweep mit 2 Elementen über die Stentdicke und lokaler Netzverfeinerung an Radien
→ durch Ausnutzung der Symmetrie nur 26k DOFs
Lösung / Analyse
Quasistatische Simulation mit nichtlinearem Solver, gelöst in 11min
Auswertung der von-Mises-Spannungen im max. ausgedehnten Zustand:
linear-elastischer Bereich wird überschritten → resultierende plastische Dehnungen (= bleibende Verformung)
Durch die ungleichmäßige Ausdehnung des Stents als auch durch seine Verkürzung kann die Arterie beschädigt werden.
Mit diesem Simulationsmodell kann die Stent-Geometrie dahingehend optimiert, bzw. unterschiedliche, kommerziell verfügbare “Standard-Stents” miteinander verglichen werden.