弹性锥形血管的有限元分析及数值模拟

发布时间：2023-11-26 15:57

　　生物流体力学是包括流体力学、生物学和医学等多学科交叉形成的基础性学科.它通过运用流体力学的知识去揭示一些生命现象，探讨生命规律.目前生物流体力学的研究主要集中在人体生理流动情况，像循环系统内流体动力学问题.而数值模拟作为一种研究人体血流问题的适应性方法，越来越得到重视. 本文通过运用任意拉格朗日-欧拉方法，能够对二维弹性条件下的锥形血管中的速度场和压力场进行分析.假设血管的锥度角为小锥度角，来获得血液在血管内流动的速度、压力分布，并与无锥度角的血管和刚性条件下的血管内的血液流动情况作比较.数值模拟的结论是：血液在血管内流动的速度分布和压力分布与血管的刚、弹性性质差别很小，但和锥度角的大小有很大关系.锥度角越大，那么压力变化的幅值就越大，径向速度变化越显著，却又不会影响径向速度分布的最大值位置.考虑到实际的生理血管都有锥度角，虽然角度很小，但是它却有确确实实的影响和作用，不可忽略.因此，通过对血流动力学的分析表明了ALE方法对血液流动研究具有极大的可行性.

【文章页数】：43 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 问题的研究背景及其意义
    1.2 动脉血管模型问题的研究现状
    1.3 有限元方法简介
    1.4 本文研究内容
    1.5 预备知识
        1.5.1 锥形动脉血管数学模型方程
        1.5.2 锥形动脉血管模型的初始条件及边界条件
        1.5.3 锥形动脉血管模型的有限元分析
第二章 刚性与弹性锥形动脉血管模型数值模拟对比
    2.1 锥形动脉血管数学模型和相关参数
        2.1.1 锥形动脉血管数学模型
        2.1.2 相关参数
    2.2 数值模拟的前期处理
        2.2.1 锥形动脉血管模型的网格划分
        2.2.2 锥形动脉血管模型的初始条件和边界条件
        2.2.3 锥形动脉血管模型的计算控制
    2.3 锥形动脉血管模型的计算结果与对比分析
        2.3.1 速度变化分析
        2.3.2 压力变化分析
    2.4 小结
第三章 不同锥度角弹性动脉血管的数值模拟比较
    3.1 不同锥度角弹性动脉血管数学模型
    3.2 数值模拟的前期处理
        3.2.1 不同锥度角弹性动脉血管的网格划分
        3.2.2 不同锥度角弹性动脉血管的初始条件和边界条件
        3.2.3 不同锥度角弹性动脉血管的计算控制
    3.3 不同锥度角弹性动脉血管的计算结果与分析
        3.3.1 径向速度变化分析
        3.3.2 压力变化分析
    3.4 小结
总结与展望
参考文献
附录（攻读学位期间发表论文）
致谢



本文编号：3868093