×

冲击波通过空气-塑性-水界面传播的计算研究。 (英语) Zbl 1382.76182号

小结:以下研究是由创伤性脑损伤(TBI)的实验研究推动的。最近的研究表明,低强度非冲击波暴露经常导致轻度创伤性脑损伤(mTBI);然而,爆炸波与mTBI之间的联系机制尚不清楚。西雅图弗吉尼亚医院的合作者正在进行实验,以了解冲击波如何产生mTBI。为了获得实验手段难以获得的见解,我们开发了界面冲击波相互作用的保守有限体积方法来模拟这些实验。使用可压缩流体的欧拉方程实现了其实验装置的一维模型。这些方程与Tammann状态方程(EOS)耦合,该方程允许我们模拟可压缩气体以及几乎不可压缩的流体或弹性固体。针对具有参数跳跃的Tammann EOS,开发了一种混合HLLC-精确欧拉-拉格朗日-黎曼解算器。模型表明,如果塑性界面很薄,则可以忽略不计。此结果可能对在更高维度中建模更复杂的设置非常有用。

MSC公司:

76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
35升65 双曲守恒律
35L67型 双曲方程的激波和奇异性
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
76升05 流体力学中的冲击波和爆炸波
76Z05个 生理流
92 C50 医疗应用(一般)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Clawpack开发团队。Clawpack软件,(2014年)。版本5。2. 2.
[2] M.J.Del Razo和R.J.LeVeque。可压缩和几乎不可压缩流体界面耦合的数值方法。(2016),提交·Zbl 1459.65214号
[3] M.J.Del Razo、Y.Morofuji、J.S.Meabon、B.R.Huber、E.R.Peskind、W.A.Banks、P.D.Mourad、R.J.LeVeque和D.G.Cook。爆炸诱导血脑屏障破坏的计算和体外研究。SIAM科学计算杂志,38(3)(2015),B347-B374·Zbl 1400.92177号 ·doi:10.137/15M1010750
[4] B.艾因费尔德。关于气体动力学的godunov型方法。SIAM数值分析杂志,25(1988),294-318·Zbl 0642.76088号 ·doi:10.1137/0725021
[5] K.Fagnan、R.J.LeVeque和T.J.Matula。体外冲击波治疗研究的材料界面计算模型,(2012),1-29·Zbl 1278.92018年9月
[6] X.Hu、N.Adams和G.Iacarino。关于可压缩多流体流动中界面相互作用的HLLC Riemann解算器。计算物理杂志,228(2009),6572-6589·Zbl 1261.76023号 ·doi:10.1016/j.jcp.2009.06.002
[7] M.Ivings、D.Causon和E.Toro。关于可压缩液体的黎曼解算器。国际流体数值方法杂志,28(1998),395-418·Zbl 0918.76047号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0363(19980915)28:3<395::AID-FLD718>3.0.CO;2-S型
[8] Y.Kucherov、G.K.Hubler和R.G.DePalma。爆炸引起的轻度创伤性脑损伤/脑震荡:一项物理分析。《应用物理杂志》,112(2012),第104701页·数字对象标识代码:10.1063/1.4765727
[9] R.J.勒韦克。双曲问题的有限体积方法。剑桥,2002年·Zbl 1010.65040号 ·doi:10.1017/CBO9780511791253
[10] M.Pelanti和K.-M.Shyue。具有界面、空化和蒸发波的流体的混合能量一致的六方程两相数值模型。《计算物理杂志》,259(2014),331-357·Zbl 1349.76851号 ·doi:10.1016/j.jcp.2013.12.003
[11] E.R.Peskind、E.C.Petrie、D.J.Cross、K.Pagulayan、K.McCraw、D.Hoff、K.Hart、C.E.Yu、M.a.Raskind,D.G.Cook和S.Minoshima。在12名具有持续性脑震荡后症状的伊拉克退伍军人中,与反复爆炸暴露相关的小脑低代谢与轻度创伤性脑损伤。神经影像学,54(增刊1)(2011),S76-82·doi:10.1016/j.neuroimage.2010.04.008
[12] R.Saurel、F.Petitpas和R.A.Berry。多相混合物中分离可压缩流体、空化流动和冲击的界面的简单有效松弛方法。计算物理杂志,228(2009),1678-1712·Zbl 1409.76105号 ·doi:10.1016/j.jp.2008.11.002
[13] E.F.托罗。流体动力学的黎曼解算器和数值方法,Springer(2008)。
[14] Y.Xiong、A.Mahmood和M.Chopp。创伤性脑损伤的动物模型。《自然评论神经科学》,14(2013),128-142·数字对象标识代码:10.1038/nrn3407
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。