血管动脉硬化指标的力学研究

发布时间：2016-11-25 13:29

  本文关键词：血管动脉硬化指标的力学研究，由笔耕文化传播整理发布。

《燕山大学》 2015年

血管动脉硬化指标的力学研究

宋德兴  

【摘要】：血液作为人体的重要组成部分,关系着人体的健康,和很多疾病有直接的关系。血液流动作为生物力学的研究方向之一,越来越受到人们的重视。流固耦合作为血液流动其重要研究内容也在各领域被应用。血液在人体流动的时候,无论是血管还是脏器都会由于血液在流动的时候产生的压力而对血液有一个反作用力。因为血管壁是有弹性的,血管壁也会产生径向和环向位移。本文就是研究血液流动与血管管壁之间的流固耦合作用,结合本文的需要,主要是分析血管壁在不同情况下的变形和应力变化。本文先根据流体力学的基本知识,选取血液作为流体的情况下建立狭窄血管内血液流动的连续性方程和运动方程,然后建立弹性血管壁的运动方程。由于血液流动与血管壁间的相互作用,根据流固耦合原理,建立血液流动与管壁间的流固耦合运动方程。然后考虑到轴向应变非常小的情况下,由广义胡克定律可得血管壁的环向应力方程。根据实际的人体血液流速图得出的人体血压波形图,以及血管管径的变化状况,推出血液轴向与径向速度方程。结合血管壁的运动方程和耦合运动方程,最终可以推导出关于管壁所受压力的方程。根据分离变量法,结合一些参数,得到这个压力的解,然后结合具体的算例,分别讨论血管壁壁厚、血管半径、血管壁的泊松比、血管壁弹性模量、狭窄区厚度以及平滑区长度两者之间或者是几个力学参量的变化对于血管壁环向应力与径向应力以及血管壁环向位移与径向位移的影响。另外在本篇论文中,在求解压力解时,本文用到了两种不同的血压波动函数,并对结果进行了比较。然后运用有限元软件,构建血管内血液与血管管壁的流固耦合模型,赋予特定的参数,得出数值模拟结果,并与理论解进行比较。最后,本文提出了一个动脉硬化因子,并进行了讨论。

【关键词】：
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R543.5;O353.4
【目录】：

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