本文關(guān)鍵詞：動(dòng)脈瘤模型的有限元分析及數(shù)值模擬

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【摘要】：本文運(yùn)用流體力學(xué)中的不可壓Navier-Stokes方程和連續(xù)方程來描述動(dòng)脈瘤內(nèi)的血流運(yùn)動(dòng),采用任意拉格朗日-歐拉有限元方法對(duì)二維動(dòng)脈瘤數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析,并借助計(jì)算機(jī)軟件對(duì)不同形狀的二維動(dòng)脈瘤模型進(jìn)行了數(shù)值模擬,對(duì)比模擬結(jié)果分析了幾何因素對(duì)動(dòng)脈瘤內(nèi)的血流動(dòng)力學(xué)的影響。文中共模擬了相同條件下16個(gè)不同剖面直徑和不同AR值的二維動(dòng)脈瘤模型,比較分析動(dòng)脈瘤內(nèi)的血流情況發(fā)現(xiàn):(1)同一動(dòng)脈瘤及其載瘤動(dòng)脈內(nèi)不同時(shí)刻的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)分布情況非常相似,速度和壓力的最大值與最小值也分別在相同的區(qū)域達(dá)到。(2)當(dāng)動(dòng)脈瘤直徑和AR值都較小時(shí),動(dòng)脈瘤內(nèi)的血液流動(dòng)緩慢,接近停滯不動(dòng)。當(dāng)直徑或者AR值增大時(shí),都會(huì)加速動(dòng)脈瘤內(nèi)的血液流動(dòng)。當(dāng)增大到一定程度時(shí),動(dòng)脈瘤內(nèi)會(huì)出現(xiàn)環(huán)流現(xiàn)象,且在動(dòng)脈瘤剖面形狀接近圓時(shí)環(huán)流也呈較規(guī)則的圓環(huán)形,但是如果直徑或AR值繼續(xù)增大,環(huán)流有可能變得不規(guī)則或消失。(3)在動(dòng)脈瘤直徑或AR值較小時(shí),動(dòng)脈瘤內(nèi)大部分區(qū)域都是等壓狀態(tài),僅在底部右側(cè)瘤壁附近壓力較大;隨著直徑和AR的增大,動(dòng)脈瘤內(nèi)壓力分布的規(guī)律是有中心向瘤壁方向梯度增大,且動(dòng)脈瘤截面越接近圓形,壓力分布越穩(wěn)定,反之,外形越不規(guī)則,壓力分布也就越不穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：動(dòng)脈瘤 血流動(dòng)力學(xué) 幾何因素 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R543.5;O241
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 問題背景9
• 1.2 研究意義9-10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 有限元方法簡(jiǎn)介11
• 1.5 本文主要內(nèi)容11-12
• 1.6 本章小結(jié)12-13
• 第2章 動(dòng)脈瘤模型13-19
• 2.1 幾何模型13-14
• 2.1.1 二維幾何模型的分類13
• 2.1.2 二維囊狀動(dòng)脈瘤模型的形狀指標(biāo)13-14
• 2.2 血流動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型14-18
• 2.2.1 動(dòng)脈壁及瘤壁的控制方程14-16
• 2.2.2 血流控制方程16-17
• 2.2.3 初始條件和邊界條件17-18
• 2.3 本章小結(jié)18-19
• 第3章 二維動(dòng)脈瘤數(shù)學(xué)模型的有限元分析19-27
• 3.1 有限元數(shù)值模擬方法19-21
• 3.2 N-S方程的ALE有限元分析21-26
• 3.2.1 ALE方法簡(jiǎn)介21
• 3.2.2 二維Navier-Stokes方程ALE有限元分析21-26
• 3.3 本章小結(jié)26-27
• 第4章 二維動(dòng)脈瘤數(shù)值模擬27-44
• 4.1 參數(shù)設(shè)置27-28
• 4.1.1 幾何模型參數(shù)27
• 4.1.2 血流的相關(guān)特征參數(shù)27-28
• 4.2 數(shù)值模擬前處理28-29
• 4.2.1 網(wǎng)格劃分28-29
• 4.2.2 計(jì)算控制及誤差分析29
• 4.3 計(jì)算結(jié)果及分析29-43
• 4.3.1 同一動(dòng)脈瘤內(nèi)不同時(shí)刻的血流情況30-32
• 4.3.2 不同直徑的動(dòng)脈瘤內(nèi)動(dòng)力學(xué)分析比較32-41
• 4.3.3 不同AR值的動(dòng)脈瘤內(nèi)動(dòng)力學(xué)分析比較41-43
• 4.4 綜合分析幾何因素的影響43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第5章 總結(jié)與展望44-45
• 參考文獻(xiàn)45-49
• 附錄49-50
• 致謝50

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 彭湯明;劉愛華;吳中學(xué);;腦動(dòng)脈瘤的血流動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展[J];國際神經(jīng)病學(xué)神經(jīng)外科學(xué)雜志;2012年05期

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本文編號(hào)：662734