看一粒膠囊是怎樣破殼而出的 | 有限元分析
2022-01-13 11:40 作者:生物力學(xué)分析研究員 | 我要投稿
人生病總是免不了吃藥,但你有注意過藥丸的包裝嗎?一粒小小的藥丸凝聚的是醫(yī)學(xué)智慧的結(jié)晶,但藥丸的封裝也不可忽略,其中也蘊(yùn)含著大學(xué)問。
鋁塑藥板是比較常見的封裝方式,廉價(jià)而大量生產(chǎn),藥板的鋁膜必須易于打開、一次性使用、防篡改,且運(yùn)輸時(shí)不被破壞??梢酝ㄟ^仿真來解決封裝、解封過程中存在的問題,優(yōu)化產(chǎn)品,從而大量節(jié)省成本、提高生產(chǎn)效率。醫(yī)療行業(yè)里確實(shí)已經(jīng)有一些廠家在用Abaqus模擬藥丸的封裝、解封。

Abaqus藥丸解封性能預(yù)測(cè)
模型主要包括鋁膜、膠囊和塑料板,鋁膜雖然很薄,但是金屬材質(zhì)決定其厚度截面上具有一定的抗彎性能,因此不宜采用膜單元,模型中所有部件都采用殼單元來劃分網(wǎng)格。

幾何模型主要部分:鋁膜+膠囊+塑料板
材料都采用彈塑性本構(gòu),并考慮鋁膜的失效,通用接觸,并用0.1MPa的壓強(qiáng)作用于塑料板的藥室外壁(Amp=Smooth Step,1s),同時(shí)考慮手持藥板的擠壓變形,分析總時(shí)長(zhǎng)2s。

鋁膜頂破過程

鋁膜即將頂破時(shí)的接觸壓力

膠囊解封
其實(shí)任何產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都是暗藏玄機(jī)的,而CAE仿真已經(jīng)無處不在,助力產(chǎn)品設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化,尋求最優(yōu)解,在醫(yī)療、航空航天、電子電器、機(jī)械重工等各領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。
來源:USim鄧怡超
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