基于 ASME V&V 40 风险框架评估计算模型可信度的案例:用于疲劳测试的胫骨托组件最坏情况尺寸识别
本技术报告将在学会批准发布新版时进行修订。
本规范或标准是依据经认可符合“美国国家标准”准则的程序制定的。批准本规范或标准的标准委员会在构成上力求平衡,以确保来自相关领域及利益群体的具备相应能力的个人均有机会参与其中。拟议的规范或标准已向公众开放进行审查和评论,从而为来自工业界、学术界、监管机构及广大公众提供进一步发表意见的机会。
ASME 不对任何物品、建造工程、专有装置或活动进行“批准、认证、评级或认可”。对于本文件中提及的任何物品所涉及的专利权的有效性,ASME 不持任何立场;此类专利权的有效性以及侵犯此类权利的风险,完全由用户自行承担责任。ASME 既不颁发专利证书,也不承担任何此类责任。特此明确告知本规范或标准的用户:关于专利权有效性的判定,完全由用户自行负责。
联邦机构代表或与工业界有关联的人员参与本标准的制定,不应被解读为政府或工业界对本规范或标准的认可。
ASME 仅对其依据既定的 ASME 程序和政策所发布的关于本文件的解释承担责任;根据该程序和政策,任何个人均无权擅自发布解释。
本文件中的尾注和前言(如有)均构成本项美国国家标准的一部分。
版权所有。ASME 及上述 ASME 标志均为美国机械工程师学会(American Society of Mechanical Engineers)的注册商标。未经 ASME 明确书面许可,不得以任何形式或任何手段(包括目前已知或日后发明的电子、数字或机械手段)复制、修改、分发、出版、展示或以其他方式重制本文件的任何部分。严禁将本文件用于训练或改进任何人工智能及/或机器学习平台、系统、应用程序、模型或算法。目录
委员会成员名单。与 VVUQ 委员会的往来函件 vii1 引言2 背景..3 胫骨托盘组件示例. 24 关注的问题5 使用环境 (Cou) 66 模型风险 87 模型可信度。可信度评估 11 488
强制性附录
50
非强制性附录
V 交变应力与峰值 B 之间线性关系的数学推导 基于 Pathmanathan 等人 (2017) 的适用性分析 最大主应力 . . * 53 52C VVUQ 工作流程概述 . 58
图表
1-1 与 ASME V&V 各要素相关的章节 40 基于风险的可信度 三组件全膝关节置换术示例 . 评估框架 . ……3-1 3-2 用于验证的 76 毫米内外侧 (M-L)/50 毫米前后 (A-P) 胫骨托盘设计……3-3 ISO 14879-1 测试设置。55-1 胫骨托盘系列建模和测试的 COU 概述 76.2-1 决策后果矩阵 106.3-1 模型风险评估矩阵。 117.1.1.2-1 7.1.1.2-2 用于代码验证问题的代表性计算网格(腔体表面网格尺寸为 0.100 mm) 14 代码验证问题详情 15 7.1.1.2-3 最大主应力(MPa)等值线图(腔体表面网格尺寸为 0.025 mm) 16 7.1.2.1-1 网格细化区域 18 7.1.2.1-2 7.1.2.1-3 网格细化研究中使用的两种体网格尺寸 18 7.1.2.1-4 后锁面网格划分中使用的四种网格尺寸 20 7.2.1-1 ISO 14879-1 胫骨托盘测试的 CAD 模型 23
7.2.1.1-1 模型 1 (A1B1C1) 和模型 2 (A2-B1-C1) 的模型形式示意图 26 7.2.1.1-2 模型 1 和模型 2 的弯曲刚度及峰值最大主应力预测结果 26 7.2.1.1-3 模型 2 和模型 3 的模型形式示意图 27 7.2.1.1-4 模型 2 和模型 3 的弯曲刚度及峰值最大主应力预测结果 28 7.2.1.1-5 模型 3 和模型 4 的模型形式示意图 29 7.2.1.1-6 模型 3 和模型 4 的弯曲刚度及峰值最大主应力预测结果 30 7.2.1.1-7 模型 4 (A2B2C2) 的最大主应力等值线图 31 7.2.1.2.1-1 弯曲刚度输入灵敏度的 iPR 值 32 337.2.1.2.1-2 7.3.1-1 疲劳性能、峰值最大主应力与弯曲刚度 iPR 之间的关系图(用于最大主应力的输入敏感性分析)..... 34 46B-1-1 COU(应用范围)与验证域及其相关 QOI(关注量)概览 ... 54
表格
7-1 验证、确认与适用性活动及其相关的可信度因子 117.1.1.2-1 NCV 研究结果 ........ 167.1.2.1-1 圆形加载区域中心处面外位移的变化(相对于……)7.1.2.1-2 峰值最大主应力的变化(相对于……)