三維腦動(dòng)脈瘤血流動(dòng)力學(xué)的格子Boltzmann模擬與分析
發(fā)布時(shí)間:2023-06-04 19:04
腦動(dòng)脈瘤是一種廣泛存在的腦血管疾病,由于其破裂后具有較高的致死率和致殘率,因此具有較高的危險(xiǎn)性。目前,支架置入術(shù)被視為一種較有前景的腦動(dòng)脈瘤介入治療方法。血流動(dòng)力學(xué)機(jī)制被普遍認(rèn)為是影響動(dòng)脈瘤的發(fā)生、生長(zhǎng)及破裂的主要因素之一,因此國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者通過(guò)研究動(dòng)脈瘤內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)特征來(lái)探索動(dòng)脈瘤的病理機(jī)制及治療機(jī)理。 另一方面,作為一種新興的流場(chǎng)模擬方法,格子Boltzmann方法(LBM)具有編程簡(jiǎn)單、天然并行性、易于處理復(fù)雜邊界等優(yōu)點(diǎn),因而成為模擬復(fù)雜流動(dòng)的有力工具。本文我們利用LBM的天然并行性優(yōu)勢(shì),通過(guò)CUDA平臺(tái)實(shí)現(xiàn)三維腦動(dòng)脈瘤模擬仿真的并行化。 本文利用D3Q19模型對(duì)三維的直血管和彎曲血管腦動(dòng)脈瘤的血流動(dòng)力學(xué)進(jìn)行并行化模擬,探討非牛頓效應(yīng)對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響。首先,對(duì)比支架置入前后的動(dòng)脈瘤內(nèi)的血流變化,觀察牛頓模型和非牛頓模型的差異,證實(shí)了支架置入后動(dòng)脈瘤內(nèi)流動(dòng)速度明顯減弱,渦運(yùn)動(dòng)明顯被削弱;同時(shí)發(fā)現(xiàn)了非牛頓效應(yīng)有削弱瘤內(nèi)血液流動(dòng),減弱運(yùn)動(dòng)的作用。其次,討論了非牛頓效應(yīng)對(duì)速度和壁面切應(yīng)力的影響,發(fā)現(xiàn)了非牛頓效應(yīng)可以有效地避免高估最大壁面WSS,也可以避免過(guò)高的估計(jì)支架對(duì)動(dòng)脈瘤的WSS的...
【文章頁(yè)數(shù)】:50 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1. 緒論
1.1 腦動(dòng)脈瘤簡(jiǎn)介
1.2 格子 BOLTZMANN 方法介紹
1.3 研究現(xiàn)狀和意義
1.4 文章研究?jī)?nèi)容
2. 非牛頓的格子 BOLZMANN 方法
2.1 LBGK 模型
2.2 血液的非牛頓模型
2.3 邊界處理
2.4 模型驗(yàn)證
3. 直血管動(dòng)脈瘤問(wèn)題研究
3.1 非牛頓效應(yīng)對(duì)動(dòng)脈瘤血流動(dòng)力學(xué)的影響
3.2 動(dòng)脈瘤幾何因素對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的分析
4. 彎曲血管動(dòng)脈瘤問(wèn)題研究
4.1 非牛頓效應(yīng)對(duì)彎曲血管動(dòng)脈瘤血流動(dòng)力學(xué)影響
4.2 動(dòng)脈瘤幾何形態(tài)對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響
5. 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3830842
【文章頁(yè)數(shù)】:50 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
1. 緒論
1.1 腦動(dòng)脈瘤簡(jiǎn)介
1.2 格子 BOLTZMANN 方法介紹
1.3 研究現(xiàn)狀和意義
1.4 文章研究?jī)?nèi)容
2. 非牛頓的格子 BOLZMANN 方法
2.1 LBGK 模型
2.2 血液的非牛頓模型
2.3 邊界處理
2.4 模型驗(yàn)證
3. 直血管動(dòng)脈瘤問(wèn)題研究
3.1 非牛頓效應(yīng)對(duì)動(dòng)脈瘤血流動(dòng)力學(xué)的影響
3.2 動(dòng)脈瘤幾何因素對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的分析
4. 彎曲血管動(dòng)脈瘤問(wèn)題研究
4.1 非牛頓效應(yīng)對(duì)彎曲血管動(dòng)脈瘤血流動(dòng)力學(xué)影響
4.2 動(dòng)脈瘤幾何形態(tài)對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響
5. 總結(jié)與展望
致謝
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本文編號(hào):3830842
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