مطالعه اثر منحنی شعاعی لت روی عملکرد دریچه پلیمری به روش المان محدود

هندسه لت ها در طراحی دریچه های مصنوعی نقش مهمی ایفا می کند. یک دریچه مناسب از لحاظ عملکردی بایستی سطح روزنه 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 آزاد لت ها به عنوان پارامترهای هندسی، تعدادی دریچه طراحی شده و هندسه لت ها برای یکی از مدل ها براساس یک منحنی شعاعی پیشنهادی پیاده سازی شده است که این منحنی شامل دو خط راست و قوسی واقع شده در بین آن ها می باشد. 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 سطح روزنه هندسی، سطح روزنه هندسی باقی مانده در حالت بسته، تنش فون-میزس و بهم رسی لت ها در حالت کاملا باز و بسته دریچه ها ارزیابی شده است. نتایج به دست آمده برای دریچه ها با هم مقایسه شده و دریچه با منحنی شعاعی پیشنهادی عملکرد بهتری را ارایه کرده است. برای بیشینه سطح روزنه هندسی 1/69 درصد، عرض بهم رسی 6/2 میلی متر و تنش بیشینه فون-میزس 921/0 مگاپاسکال در حالت بسته و 731/0 مگاپاسکال در حالت باز ثبت شده است. اهمیت منحنی شعاعی در طراحی هندسه لت ها و بویژه در بهم رسی کاملا مشهود بوده و هرچه این منحنی به سمت خط راست تمایل پیدا می کند سطح روزنه هندسی افزایش و در مقابل بهم رسی لت ها ضعیف می شود. طرح پیشنهادی منحنی شعاعی، تعادلی بین این دو پارامتر برقرار کرده است.