非线性电-热-力连续体的建模与仿真及其在形状记忆聚合物医疗器械中的应用
数值分析
2019-05-01 v2
摘要
形状记忆材料因其在温度、pH、湿度、电磁场等外部刺激下改变物理特性的能力而受到相当关注。这些材料正日益用于大量生物医学应用。对于人体内应用，可通过添加能够对电磁场作出反应的电性和/或磁性颗粒实现非接触控制，从而形成复合生物材料。开发智能材料精确数值模型的困难源于其多尺度特性以及所涉及现象的多物理场耦合。该耦合涉及电磁、热与力学问题。本文致力于用作医用支架的形状记忆聚合物材料的多物理场建模。该支架由可缠绕于衰竭器官周围的线圈所产生的电磁场激励。本文中，我们针对耦合的电-热-力问题建立了大变形公式，并使用电势求解电学问题。随后采用有限元方法对公式进行离散与求解。结果通过与文献结果对比得到验证。
引用
@article{arxiv.1903.03975,
title = {Modeling and simulation of nonlinear electro-thermo-mechanical continua with application to shape memory polymeric medical devices},
author = {Innocent Niyonzima and Yang Jiao and Jacob Fish},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.03975},
year = {2019}
}
备注
The paper has been published in Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. It can be cited as : Innocent Niyonzima, Yang Jiao and Jacob Fish, "Modeling and simulation of nonlinear electro-thermo-mechanical continua with application to shape memory polymeric medical devices", Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Volume 350, pp 511-534, 2019"