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动脉瘤血流动力学-流体-结构相互作用问题的多尺度整体任意Lagrangian-Eulerian有限元方法。 (英语) 兹比尔1515.76177

摘要:本文针对涉及主动脉瘤生长的多尺度血流动力学-流体-结构相互作用(FSI)问题,开发了一种多尺度整体任意拉格朗日-欧拉有限元方法(ALE-FEM),以定量预测心血管环境中的长期动脉瘤风险,其中,血流剖面、超弹性动脉壁和动脉瘤病理生理学被集成到一个血流动力学FSI模型中,以及血流和动脉壁之间的无滑移界面条件。此外,还涉及两种不同的时间尺度:以秒为单位的血流-动脉壁相互作用过程的快速时间尺度和以年为单位的生物(腹主动脉瘤(AAA)进展)过程的缓慢时间尺度。采用异质多尺度方法(HMM)和无缝多尺度方法来处理不同的时间尺度,采用任意拉格朗日-欧莱雅(ALE)方法生成始终适应超弹性动脉壁变形的运动血流网格,在此基础上,在ALE框架中定义了可变时间步长/混合有限元方法(FEM),对动脉瘤血流动力学FSI模型进行离散化。为了验证我们开发的HMM(SMM)/ALE-FEM的准确性和效率,我们模拟了二维示意性血流-动脉瘤相互作用示例和基于患者CT扫描数据的主动脉瘤生长的三维真实心血管FSI问题,并对动脉瘤的生长进行了医学上合理的长期预测。

MSC公司:

76Z05个 生理流
92立方35 生理流量
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
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全文: 内政部

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