使用自适应时间步的超弹性应力分析：三叶心脏瓣膜

三叶瓣膜是通过柔性叶瓣变形实现打开和关闭的心脏瓣膜假体 [993]。由于瓣膜操作所依赖的弹性冲跳具有不稳定性，因此成功模拟瓣膜打开事件具有挑战性。Simcenter STAR-CCM+ 提供动态时间步控制，有助于成功实现模拟。

在本教程中，用户将对三叶心脏瓣膜在压力影响下打开时发生的变形进行建模。瓣膜叶瓣由各向同性超弹性聚合物构建而成，该聚合物在负载条件下会发生非线性变形。在此模拟中，将应用 Neo-Hookean 超弹性材料定律。

用于此模拟的几何是完整几何的 30° 扇区模型 [994]。模型包含两个对称平面，其中一个对称平面（对称 1）位于全局坐标系的 X-Z 平面上，另一个平面位于全局坐标系相对于 Z 轴（对称 2）旋转 -30 度后的 Y-Z 平面上，如下所示：

对于这种情况，瞬态压力负载在 0.861 s 期间使用表示完整压力循环的表定义。对于表示瓣膜开口的半个周期，压力范围的最大值为 1177 Pa，最小值为 -14719 Pa [995]。约束应用于固定其他叶瓣的叶瓣上，并考虑对称平面。为了对瓣膜操作过程中发生的弹性冲跳不稳定性进行精确建模，将启用自适应时间步模型，以确保时间步随叶瓣一半厚度的位移变化而得到优化。