基于浸入邊界法研究超彈性紅細(xì)胞在剪切流中的運(yùn)動(dòng)特性
本文選題:超彈性結(jié)構(gòu) 切入點(diǎn):浸入邊界法 出處:《醫(yī)用生物力學(xué)》2015年03期
【摘要】:目的研究微血管中紅細(xì)胞在剪切流中的運(yùn)動(dòng)特性,為闡明血管疾病的發(fā)病機(jī)制和開(kāi)展血液循環(huán)實(shí)驗(yàn)研究提供理論參考。方法建立具有膜厚度的超彈性紅細(xì)胞模型,結(jié)合反饋力法和有限元浸入邊界法,模擬紅細(xì)胞在血液剪切流作用下的結(jié)構(gòu)變形和運(yùn)動(dòng)方式。其中,固體采用超彈性材料,利用有限單元法進(jìn)行求解;流體為不可壓縮牛頓流體,利用有限差分法求解。結(jié)果數(shù)值計(jì)算結(jié)果重現(xiàn)了細(xì)胞在剪切流中以"坦克履帶式"向前滾動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式。計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)結(jié)果吻合較好,驗(yàn)證了計(jì)算方法的可靠性。結(jié)論所采用的浸入邊界法對(duì)處理大變形問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)尤為明顯,可以較好地展示紅細(xì)胞在剪切流中的變形全過(guò)程。
[Abstract]:Objective to study the microvascular red cell deformation in shear flow, and provide a theoretical reference for the pathogenesis and mechanism of vascular disease of the blood circulation experiment. Methods of red blood cell model has super elastic film thickness is established, combined with force feedback method and the finite element simulation of the immersed boundary method, erythrocyte flow structure deformation and movement under the action of blood shear. Among them, the solid super elastic material, using the finite element method is used to solve the problem; the fluid is incompressible Newton fluid, using the finite difference method. The numerical results reproduce the movement of cell rolling forward in the shear flow in the "tank track". The calculation results agree well with the literature results, verify the reliability of the calculation method. The advantages of the immersed boundary method conclusion the handling of large deformation problem is obvious, can be used to display the red cell in shear The whole process of deformation in the flow cutting.
【作者單位】: 昆明理工大學(xué)工程力學(xué)系;楚雄市人民醫(yī)院外二科;昆明理工大學(xué)水利水電工程系;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51309128) 昆明理工大學(xué)校人才啟動(dòng)項(xiàng)目(14118633)
【分類(lèi)號(hào)】:R543;R318.01
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1671294
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