Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №6, 2020 / с. 34-38

Определение ресурса работы насосов крови для пневматических систем вспомогательного кровообращения на основе математического моделирования напряженно-деформированного состояния подвижной диафрагмы

                                

Л.В. Беляев, А.В. Жданов, Н.С. Довбыш


Аннотация

Представлены результаты расчета ресурса работы насосов крови на основании энергетического критерия разрушения диссипативного типа для пневматических систем вспомогательного кровообращения на основе математического моделирования напряженно-деформированного состояния диафрагм толщиной 0,3 и 0,5 мм. Дана оценка влияния толщины диафрагмы на ресурс ее работы при симметричном и пилообразном циклах изменения нагрузки. Определены амплитуды максимальных эквивалентных напряжений и коэффициенты запаса прочности для разных толщин диафрагмы.


Сведения об авторах

Леонид Викторович Беляев, канд. техн. наук, доцент,
Алексей Валерьевич Жданов, канд. техн. наук, доцент,
Никита Сергеевич Довбыш, магистрант, кафедра «Технология машиностроения», ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых», г. Владимир,

Список литературы

1. Weiss W.J., Carney E.L., Clark J.B. et al. Chronic In Vivo Testing of the Penn State Infant Ventricular Assist Device // ASAIO Journal. 2012. Vol. 58. PР. 65-72.
2. Haut Donahue T.L., Rosenberg G., Jacobs&William C.R., Weiss J. Finite element analysis of stresses developed in blood sacs of a pusher plate blood pump // Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. 2003. Vol. 6 (1). PР. 7-15.
3. Lee J. Long-term mechanical circulatory support system reliability recommendation by the national clinical trial initiative subcommittee // ASAIO Journal. 2009. Vol. 55. Iss. 6. PР. 534-542.
4. Zapanta C.M., Snyder A.J., Weiss W.J. et al. Durability testing of a completely implantable electric total artificial heart // ASAIO Journal. 2005. Vol. 51 (3). PР. 214-223.
5. Lee J., Miller P.J., Chen H. et al. Reliability model from the in vitro durability tests of a left ventricular assist system // ASAIO Journal. 1999. Vol. 45. PР. 595-601.
6. Orime Y., Takatani S., Ohara Y. et al. The Baylor-ABI electromechanical total artificial heart. Accelerated endurance testing // ASAIO Journal. 1993. Vol. 39 (3). PР. 172-176.
7. Legendre D., DaSilva O., Andrade A. et al. Endurance test on a textured diaphragm for the auxiliary total artificial heart // Artificial organs. 2003. Vol. 27 (5). PР. 457-460.
8. Grдf F., Rossbroich R., Finocchiaro T., Steinseifer U. Investigation of the Durability of a Diaphragm for a Total Artificial Heart // Artificial organs. 2015. Vol. 40. PР. 1016-1022.
9. Орловский П.И., Гриценко В.В., Юхнев А.Д. и др. Искусственные клапаны сердца. – СПб.: ОЛМА Медиа Групп, 2007. С. 464.
10. Haut Donahue T.L., Dehlin W., Gillespie J., Weiss W.J., Rosenberg G. Finite element analysis of stresses developed in the blood sac of a left ventricular assist device // Medical Engineering & Physics. 2009. Vol. 31. PР. 454-460.
11. Hayahi K. Fatigue properties of segmented polyether polyurethanes for cardiovascular application // ASTM STP. 1994. Vol. 1173. PР. 9-19.
12. Abraham G.A., Frontini P.M., Cuadrado T.R. Physical and mechanical behavior of sterilized biomedical segmented polyurethanes // Journal of Applied Polymer Science. 1997. Vol. 65 (6). PР. 1193-1203.
13. Belyaev L.V., Zhdanov A.V., Morozov V.V. Materials and technologies for pulsative Russian artificial heart ventricle manufacturing / International Conference on Mechanical, System and Control Engineering, ICMSC. 2017. PР. 22-26. St. Petersburg, May 19-21.
14. Belyaev L.V. et al. A Comparative Study of Hyperelastic Constitutive Models to Characterize the Behaviour of a Biopolymer Material for Diaphragm of Blood Pump Manufacturing // Journal IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 739. PP. 1-6.
15. Булат А.Ф., Говоруха В.В., Дырда В.И. Закономерность разрушения эластомеров при длительном циклическом нагружении // Геотехническая механика. 2004. № 52. С. 3-95.
16. Дырда В.И., Толстенко А.В., Калганков Е.В. Определение долговечности упруго-наследственных сред с использованием обобщенных критериев разрушения // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2013. Т. 4. № 7 (64). С. 4-7.
17. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Е.Б. Расчет на прочность деталей машин. – М.: Машиностроение, 1979. С. 702.