Outil 02 / Raideur de shaft
Pushability · Torqueability · Flexibility
Calcul des trois raideurs fondamentales d'un shaft de catheter — longitudinale (pushability), torsionnelle (torqueability) et flexurale (flexibility) — en fonction du matériau, du diamètre externe, du diamètre interne et de la longueur. Mode comparaison pour évaluer deux designs côte à côte.
Pushability (klong)
—
N/m
rigidité longitudinale
Torqueability (ktorq)
—
N·m/rad
rigidité torsionnelle
Flexibility (kflex)
—
N/m
souplesse à la déflexion
Section métallique / polymère
—
mm²
section annulaire A du shaft
Moment d'inertie I
—
mm⁴
résistance à la flexion
Moment polaire J
—
mm⁴
résistance à la torsion
✓
—
Raideur flexurale selon le diamètre externe
—
Design A
Design B
Formules employées
klong = E · A / L rigidité longitudinale
ktorq = G · J / L rigidité torsionnelle
kflex = 3 · E · I / L³ rigidité flexurale (poutre en console)
A = π/4 · (OD² − ID²)
I = π/64 · (OD⁴ − ID⁴)
J = π/32 · (OD⁴ − ID⁴) J = 2·I pour un tube
G = E / [2·(1 + ν)] module de cisaillement
Formules publiques issues des ressources TE Connectivity (Medical Device Design
Formulas). Hypothèse : matériau homogène, linéaire élastique, isotrope ; pas
de reinforcement (braid/coil). Pour un shaft composite, les résultats sont
des bornes polymère-seul.
Sources des données matériaux
Flexural modulus ISO 178 des grades Pebax MED (Arkema, fiches techniques officielles
Pebax 7233 / 7033 / 6333 / 5533 / 4033 / 3533). Valeurs pour Nylon 12, PEEK, PTFE,
Pellethane issues de la littérature polymère (MatWeb, Professional Plastics). Aciers
316L et nitinol : valeurs communément admises pour hypotubes médicaux. Coefficient de
Poisson ν : valeurs typiques de littérature.
Outil pédagogique — à valider en interne.
Les propriétés mécaniques des polymères dépendent de la formulation exacte, du
taux d'humidité, de la température et du taux de déformation. Les valeurs affichées
sont des ordres de grandeur typiques, à vérifier sur fiches techniques fournisseur
pour tout projet de design.
Tester en conditions réelles
Protobrix fournit des catheters de prototypage configurables sous 7 jours, à partir de 480 configurations.
Protobrix · R&D Tools · Prototype v0.1 — Pushability · Torqueability · Flexibility
Outil 02 / Raideur de shaft
Pushability · Torqueability · Flexibility
Calcul des trois raideurs fondamentales d'un shaft de catheter — longitudinale (pushability), torsionnelle (torqueability) et flexurale (flexibility) — en fonction du matériau, du diamètre externe, du diamètre interne et de la longueur. Mode comparaison pour évaluer deux designs côte à côte.
Pushability (klong)
—
N/m
rigidité longitudinale
Torqueability (ktorq)
—
N·m/rad
rigidité torsionnelle
Flexibility (kflex)
—
N/m
souplesse à la déflexion
Section métallique / polymère
—
mm²
section annulaire A du shaft
Moment d'inertie I
—
mm⁴
résistance à la flexion
Moment polaire J
—
mm⁴
résistance à la torsion
✓
—
Raideur flexurale selon le diamètre externe
—
Design A
Design B
Formules employées
klong = E · A / L rigidité longitudinale
ktorq = G · J / L rigidité torsionnelle
kflex = 3 · E · I / L³ rigidité flexurale (poutre en console)
A = π/4 · (OD² − ID²)
I = π/64 · (OD⁴ − ID⁴)
J = π/32 · (OD⁴ − ID⁴) J = 2·I pour un tube
G = E / [2·(1 + ν)] module de cisaillement
Formules publiques issues des ressources TE Connectivity (Medical Device Design
Formulas). Hypothèse : matériau homogène, linéaire élastique, isotrope ; pas
de reinforcement (braid/coil). Pour un shaft composite, les résultats sont
des bornes polymère-seul.
Sources des données matériaux
Flexural modulus ISO 178 des grades Pebax MED (Arkema, fiches techniques officielles
Pebax 7233 / 7033 / 6333 / 5533 / 4033 / 3533). Valeurs pour Nylon 12, PEEK, PTFE,
Pellethane issues de la littérature polymère (MatWeb, Professional Plastics). Aciers
316L et nitinol : valeurs communément admises pour hypotubes médicaux. Coefficient de
Poisson ν : valeurs typiques de littérature.
Outil pédagogique — à valider en interne.
Les propriétés mécaniques des polymères dépendent de la formulation exacte, du
taux d'humidité, de la température et du taux de déformation. Les valeurs affichées
sont des ordres de grandeur typiques, à vérifier sur fiches techniques fournisseur
pour tout projet de design.
Tester en conditions réelles
Protobrix fournit des catheters de prototypage configurables sous 7 jours, à partir de 480 configurations.
Protobrix · R&D Tools · Prototype v0.1 — Pushability · Torqueability · Flexibility
