مطالعه‌ي اثر منحني شعاعي لت روي عمل‌كرد دريچه‌ي پليمري به روش المان محدود

هندسه‌ي لت‌ها در طراحي دريچه‌هاي مصنوعي نقش مهمي ايفا مي‌كند. يك دريچه‌ي مناسب از لحاظ عمل‌كردي بايد سطح روزنه‌ي هندسي بالايي داشته باشد و حداقل برگشت جريان خون در آن اتفاق افتد. در اين مقاله با در نظر گرفتن منحني شعاعي و منحني لبه‌ي آزاد لت‌ها به عنوان پارامترهاي هندسي، تعدادي دريچه طراحي شده و هندسه‌ي لت‌ها براي يكي از مدل‌ها بر اساس يك منحني شعاعي پيشنهادي پياده‌سازي شده كه اين منحني شامل دو خط راست و قوسي واقع شده در بين آن‌ها است. خواص مكانيكي پليمر پلي‌استايرن به لت‌ها اختصاص داده شده و مدل هايپرالاستيك موني ريولين براي توصيف رفتار مكانيكي پليمر به كار برده شده است. با استفاده از روش المان محدود، پارامترهايي مانند بيشينه‌ي سطح روزنه‌ي هندسي، سطح روزنه‌ي هندسي باقي‌مانده در حالت بسته، تنش فون ميزس و به‌هم‌رسي لت‌ها در حالت كاملا باز و بسته‌ي دريچه‌ها ارزيابي شده است. نتايج به دست آمده براي دريچه‌ها با هم مقايسه شده و نشان داده شده كه دريچه‌ي با منحني شعاعي پيشنهادي عمل‌كرد بهتري داشته است. بيشينه‌ي سطح روزنه‌ي هندسي 69.1%، عرض به‌هم‌رسي 2.6 ميلي‌متر و تنش بيشينه‌ي فون ميزس 0.921 مگاپاسكال در حالت بسته و 0.731 مگاپاسكال در حالت باز ثبت شده است. اهميت منحني شعاعي در طراحي هندسه‌ي لت‌ها و به ويژه در به‌هم‌رسي كاملا مشهود بوده و هر چه اين منحني به سمت خط راست تمايل پيدا كند سطح روزنه‌ي هندسي افزايش يافته و در مقابل به‌هم‌رسي لت‌ها ضعيف مي‌شود. طرح پيشنهادي منحني شعاعي، تعادلي بين اين دو پارامتر برقرار كرده است.