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科尔西亚戈，C.M。;南卡罗来纳州德帕里斯。;A.昆特罗尼。

血流动力学中流体-结构相互作用问题的降阶模型和全三维模型之间的比较。 （英语） Zbl 1293.92008年

J.计算。申请。数学。 265, 120-138 (2014).
小结：在建模心血管系统时，血管壁对血流的影响具有很大的相关性。动脉血管是复杂的活组织，人们提出了三维特定模型来表示它们的行为。三维流固耦合问题的数值模拟在所需的时间和内存方面具有较高的计算成本。即使已经探索了许多可能的解决方案来加快此类问题的解决，我们也远没有能够快速解决的3D-3D FSI模型。
在3D-3D FSI模型中，两个主要的复杂性来源由区域运动和流体与结构部分之间的耦合表示。然而，在许多情况下，我们对柔顺血管中的血流动力学感兴趣，而域的位移很小，结构动力学的相关性较小。在这些情况下，可以使用技术来降低问题的复杂性。一种是使用流体模型的发汗条件作为壁面位移的替代，从而允许在固定域上求解问题。另一种策略是在特定假设下将动脉壁建模为薄膜[C.A.菲格罗亚等，计算。方法应用。机械。Eng.195，No.41–43，5685–5706（2006；Zbl 1126.76029号);F.贵族和C.维加拉，SIAM J.科学。计算。30，第2期，731-763页（2008年；Zbl 1168.74038号)]而不是使用更真实（但计算更密集）的三维弹性动力学模型。使用这种策略，血管运动的动力学被嵌入到血流方程中。将蒸腾条件与膜模型假设相结合，我们得到了一个有吸引力的公式，事实上，我们不是在两个移动的物理域上求解两个不同的模型，而是只求解固定流体域中的Navier-Stokes系统，其中结构模型被集成为广义Robin条件。本文给出了与时间离散格式的选择和容器壁结构所采用的应力应变本构关系无关的边界条件的一般公式。
我们的目标是，首先为通用的时间离散化方案编写一个具有零阶发汗条件的降阶模型的公式，然后在两个实际的患者特定案例中比较3D-3D FSI模型和降阶FSI模型：股骨-腘动脉旁路和主动脉。特别是，我们对比较壁切应力很感兴趣，事实上，这个量可以用作动脉粥样硬化或血栓形成等某些病理的风险因素。一般来说，我们希望评估使用基于降阶模型的更简单公式的准确性和计算便利性。特别地，我们表明，在小位移情况下，使用3D-3D FSI线弹性模型或相应的降阶模型可以得到许多类似的结果。

引用于21文件

MSC公司：

92立方35 生理流量
74层10 流固相互作用（包括气动和水弹性、孔隙度等）

关键词：

流体-结构相互作用;蒸腾条件;降阶FSI模型;耦合动量法;血流动力学应用;Navier-Stokes方程

引文：

Zbl 1126.76029号;兹比尔1168.74038

软件：

Gms小时;LifeV公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{C.M.Colciago}等人，J.Compute。申请。数学。265120--138（2014；Zbl 1293.92008）
全文： 内政部

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